Российские ученые из Института органической химии имени Н. Д. Зелинского РАН (Москва) успешно внедрили 3D-печать в научную работу химической лаборатории. Коллектив молодых исследователей из лаборатории металлокомплексных и наноразмерных катализаторов под руководством академика Валентина Ананикова спроектировал и изготовил компактные универсальные фотореакторы для проведения тонкого фотохимического синтеза, позволяющего получать ряд ценных органических соединений. Реакторы были изготовлены методом селективного спекания металлического порошка и методом наплавления термопластичного полимерного материала. Первый подход позволяет получать сложные изделия из разнообразных металлических сплавов, тогда как второй зарекомендовал себя как недорогой и эффективный способ производства изделий из множества термопластичных пластиков и композиций на их основе.
Полученные в проекте фотореакторы имеют ряд преимуществ перед традиционным фотохимическим оборудованием: они могут быть адаптированы к источникам света различной длины волны, характеризуются невысокой стоимостью, особенно при использовании пластиков, допускают быстрое внесение изменений в конструкцию. Последняя особенность является одним из принципиальных преимуществ 3D-печати: реактор с новым, более оптимальным дизайном, может быть изготовлен прямо в химической лаборатории в течение одного рабочего дня и сразу испытан в эксперименте.
Авторы показали, что металлические реакторы из нержавеющей стали могут применяться для проведения серийных экспериментов с различными химическими субстратами или фотокатализаторами. Фотореакторы из пластика, отличающиеся от металлических значительно большим объемом, дают возможность масштабирования органического синтеза для получения продуктов в значительных количествах. Оба типа реакторов могут поддерживать заданную температуру, что имеет важное значение для увеличения выхода и селективности химического синтеза, то есть в процессе будет образовываться преимущественно целевой продукт, а не побочные соединения. Эффективность нового оборудования была продемонстрирована на примере ряда важнейших химических реакций образования связей углерод-углерод и углерод-сера.
«Мы ожидаем, что наша разработка войдет в повседневную лабораторную практику в ближайшем будущем. Аддитивное производство открывает большие возможности для создания нового химического оборудования непосредственно в химической лаборатории», — рассказывает руководитель проекта по гранту Юлия Бурыкина, кандидат химических наук, ведущий сотрудник Института органической химии имени Н. Д. Зелинского РАН.
Источник: https://www.rscf.ru/news/release/reaktory-dlya-fotokhimii-budut-pechatat-na-3d-printere-pryamo-v-laboratorii-i-za-odin-den/
