光化學(xué)反應(yīng)的“平行宇宙"：天燚中科低溫循環(huán)光化學(xué)平行反應(yīng)儀PhotoSyn4.0如何讓16個反應(yīng)在相同光源下同時發(fā)生？

光化學(xué)反應(yīng)正在改變化學(xué)合成的面貌。

與傳統(tǒng)熱化學(xué)反應(yīng)不同，光化學(xué)反應(yīng)利用光能激發(fā)底物或催化劑，通過能量轉(zhuǎn)移或電子轉(zhuǎn)移產(chǎn)生高活性自由基物種，在溫和條件下實現(xiàn)以前難以完成的化學(xué)轉(zhuǎn)化。這種方法綠色、高效，在藥物合成、材料科學(xué)、環(huán)境治理等領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大潛力。

但光化學(xué)反應(yīng)有一個“致命傷"——光的均勻性。

光化學(xué)實驗的“光源困境"

做光化學(xué)反應(yīng)的科研人員都有一個共同的體會：光源是最大的變量。

同一批反應(yīng)，不同位置的光照強(qiáng)度可能不同；同一個光源，不同波長的輸出可能不穩(wěn)定；反應(yīng)過程中光源發(fā)熱，溫度升高又反過來影響反應(yīng)速率。更麻煩的是——光化學(xué)反應(yīng)通常需要低溫條件，因為光照產(chǎn)生的熱量會干擾反應(yīng)進(jìn)程，甚至導(dǎo)致副反應(yīng)發(fā)生。

傳統(tǒng)光化學(xué)反應(yīng)儀的做法是“一個光源照所有"——但不同位置的光強(qiáng)天然存在差異，平行樣品的可比性大打折扣。做光化學(xué)的人不怕反應(yīng)慢，怕的是條件不一致。

天燚中科低溫循環(huán)光化學(xué)平行反應(yīng)儀PhotoSyn4.0：16個反應(yīng)，同一個“光環(huán)境"

天燚中科的PhotoSyn4.0低溫循環(huán)光化學(xué)平行反應(yīng)儀，核心設(shè)計理念是讓每個反應(yīng)位點經(jīng)歷相同的光照條件。

16位反應(yīng)，8組光源。儀器采用兩個光源為一組的模式，16個光源總成分為8組，每組2個光源，再分成4個區(qū)塊。每組光源可以獨立開閉、獨立控制光源強(qiáng)弱——同一區(qū)塊內(nèi)的兩個反應(yīng)位點，光源條件一致。

光源可換，操作簡單。光源采用整體拔插式設(shè)計，無線組連接，可以任意更換光源。光波范圍253-765nm可選，紫外等多種光源可任意選擇。這意味著從紫外光催化到可見光反應(yīng)，一臺儀器就能覆蓋。

磁力攪拌，區(qū)塊獨立。16個樣品位分為4個區(qū)塊，每個區(qū)塊的攪拌控制可以獨立開啟關(guān)閉，并可設(shè)定攪拌速度。不同區(qū)塊可以運(yùn)行不同的攪拌條件——同一臺儀器，可以同時做4組不同條件的實驗。

低溫，是光化學(xué)反應(yīng)的“安全帶"

PhotoSyn4.0內(nèi)置冷卻循環(huán)裝置，可連接冷水系統(tǒng)。為什么光化學(xué)反應(yīng)需要低溫？因為光源本身會發(fā)熱，而很多光化學(xué)反應(yīng)對溫度極其敏感——溫度一高，反應(yīng)路徑可能改變。

內(nèi)置冷卻循環(huán)系統(tǒng)意味著不需要外接復(fù)雜的冷卻設(shè)備，溫控和光控集成在一臺儀器里，實驗人員不需要在兩個設(shè)備之間來回調(diào)試。

誰在用光化學(xué)平行反應(yīng)儀？

PhotoSyn4.0主要應(yīng)用于高?；瘜W(xué)、化工、材料、醫(yī)藥等領(lǐng)域。具體場景包括：

藥物合成：可見光驅(qū)動的藥物中間體合成

催化劑篩選：多通道平行評價不同催化劑的光催化活性

新材料研發(fā)：光催化構(gòu)建共價有機(jī)框架等新型材料

綠色化學(xué)：在溫和條件下實現(xiàn)傳統(tǒng)熱化學(xué)難以完成的轉(zhuǎn)化

光化學(xué)反應(yīng)的魅力在于“溫和條件下的高效轉(zhuǎn)化"，而PhotoSyn4.0的價值在于讓這種“溫和"變得可重復(fù)、可比較、可規(guī)模化。16個反應(yīng)在相同的光環(huán)境下同時發(fā)生——這不是“平行"，這是光化學(xué)研究的“基礎(chǔ)設(shè)施"。