Микроволновый одномодовый реактор для синтеза XH-EP20 - Unicorn

Микроволновый одномодовый синтезатор XH-EP20 (Unicorn) — это реактор для химического синтеза, разработанный для проведения реакций с использованием микроволнового излучения. Данная система позволяет проводить реакции как в жидкой, так и в твёрдой фазе. Микроволновое излучение ускоряет химические реакции в десятки или даже сотни раз по сравнению с традиционными методами, также микроволновый нагрев реакционной смеси более эффективен, чем традиционный нагрев.

Микроволновый синтезатор XH-EP20 используется для органического синтеза, скрининга лекарств, исследований и разработок, синтеза наноматериалов, деполимеризации макромолекул, многофазного катализа и других областей.

Принцип работы микроволнового реактора

Микроволновое излучение (частота 2450 МГц) вызывает колебания дипольных молекул (например, воды, спиртов, полярных растворителей), что приводит к их быстрому нагреву реакционной смеси. Это позволяет:

• ускорить протекание химической реакции в десятки или сотни раз
• снизить энергопотребление
• увеличить селективность и выход продуктов реакции.
• уменьшить образование побочных продуктов.

Особенности XH-EP20 (Unicorn)

• Тип реактора: одномодовый микроволновый реактор.
• Мощность микроволнового излучения: до 900 Вт (регулируемая).
• Частота микроволн: 2450 МГц
• Контроль температуры: от T_комн. до 300 °C (или выше, в зависимости от конфигурации).
• Контроль давления: до 50 бар (настраиваемый, с системой безопасности).
• Объем реакционного сосуда: 100 мл.
• Материалы реакционных сосудов: высококачественные материалы, устойчивые к агрессивным средам (например, PTFE, кварц).
• Система охлаждения: встроенная система воздушного или водяного охлаждения для контроля температуры.
• Интерфейс управления: сенсорный экран с интуитивно понятным интерфейсом.
• Программируемые параметры: возможность настройки мощности, температуры, давления и времени реакции.

Доступные опции

• Мешалка с верхним приводом

При проведении реакции при атмосферном давлении.

• Модуль фотокатализа 

Система в комплекте с данным модулем представляет собой фотохимический реактор с микроволновым нагревом реакционной смеси.

Источники излучения:

Ксеноновые лампы:
- Мощность 300 Вт
- Общая оптическая мощность не менее 50 Вт
- Оснащена специальным оптическим волокном и кварцевыми конвергентными линзами для микроволновой среды
- Плотность оптической мощности: 100 МВт/см²-260 МВт/см²

Ксеноновая лампа входит в стандартную комплектацию с одним отражателем (выберите один из вариантов): 

1. 1 AREF1 (200-1100 нм)
2. 2 AREF2 (200-2500 нм)
3. 1 AREF1 (200-1100 нм)
4. 2 AREF2 (200-2500 нм)
5. VISREF (350-780 нм)
6. UVREF (200-400 нм)

• Модуль подачи/откачки газа (давление подачи – 2 МПа, вакуум – 0,07 МПа)

Для проведения реакции в атмосфере инертного газа (азот, аргон).

• In situ Раман-модуль 

Система Unicorn в комплекте с модулем комбинационного рассеяния света (Раман-модуль) in situ обеспечивает отслеживание структурной эволюции реакционной смеси, изменения формы кристаллов, функциональных групп, динамики реакций в условиях высокой температуры и высокого давления непосредственно во время синтеза. Это мощный инструмент для понимания механизма реакции, оптимизации процесса синтеза и ускорения разработки новых материалов. Система Unicorn в комплекте с Раман-модулем сочетает в себе преимущества технологии неразрушающего контроля комбинационного рассеяния света in situ и одномодовой микроволновой технологии. 

Рамановская спектроскопия используется как “глаз” в режиме реального времени для точного мониторинга и анализа изменений на молекулярном уровне, а также позволяет непосредственно идентифицировать функциональные группы и получать количественную информацию о составе реакционных смесей. Измерения с временным разрешением позволяют обнаруживать неразделимые промежуточные продукты или кратковременные переходные состояния, способствуя глубокому пониманию механизмов реакций.

Применение модуля позволяет улавливать и идентифицировать короткоживущие активные промежуточные продукты, выяснять механизмы реакции, изучать кинетику реакции, проводить мониторинг образования побочных продуктов и оптимизацию условий реакции. Модуль предоставляет динамическую информацию, которую трудно получить традиционными методами для понимания механизма реакции. Он может быть использован для скрининга и оценки катализатора: например, можно следить за образованием характерных пиков продукта и исчезновением характерных пиков реагента для того, чтобы оптимизировать условия реакции и обеспечить выход продукта и его высокую чистоту.

- Длина волны возбуждения лазера: 785 ± 0,5 нм

- Ширина линии: ≤ 0,08 нм

- Мощность лазера регулируемая: 0-500 МВт

- Спектральный диапазон: 200-3000 см^-1

- Спектральное разрешение ≤ 8 см^-1

- Время интеграции: регулируется от 0,008 с до 1800 с

• Система синхронного нагрева/охлаждения (двустенный сосуд из кварца с рубашкой для контроля температуры реактора при повышенной мощности СВЧ)

• Система быстрого охлаждения (возможность дополнительного подключения воздушного компрессора для быстрого охлаждения реакционной смеси)

• Система синтеза в потоке при высоком давлении  

Реакционный сосуд высокого давления

• объем сосуда до 100 мл
• изготовлен из кварцевого материала с высокой светопропускной способностью
• в комплекте также пробки из толстостенного модифицированного политетрафторэтилена
• кварцевый реакционный сосуд высокого давления долговечен и пригоден для многократного использования

Применение

Органический синтез

Ускорение химических реакций (например, присоединения или замещения). Процессы, длящиеся часы или даже дни, при микроволновом воздействии сокращаются по времени протекания до минут или десятков минут

Фармацевтика

Синтез соединений-лидеров: на ранних стадиях фарм-разработки за короткое время необходимо синтезировать большое количество соединений-лидеров для оценки их активности. Микроволновый синтез позволяет успешно решить такую задачу: исследователи получают возможность быстрой наработки соединений для их дальнейшего оперативного скрининга и отбора тех молекул, которые обладают потенциально наибольшей активностью

Совершенствование лекарственных форм, таких как липосомы или микросферы. За счет микроволнового нагрева действующее вещество и материалы-носители лучше смешиваются и инкапсулируются, повышая стабильность и биодоступность

Разработка композитных материалов

Cшивка поверхностей различных исходных компонентов для получения новых материалов с улучшенными механическими и/или температурными свойствами. Например, изготовление усиленных углеродным волокном композитов для авиационной и автомобильной промышленности

Пищевые технологии и разработки

Unicorn может использоваться для экстракции из натуральных сред функциональных соединений: полисахаридов, флавоноидов или полифенолов. Метод позволяет проводить процесс при некритичных условиях с минимальным разрушением образцов, получая максимальную степень экстракции и чистоты продукта

Подготовка проб к анализу

Микроволновое разложение широко используется для подготовки проб к анализу методами AAS или ICP. За счет возможности нагрева до 350 °С, а поддержания давления до 50 атм, Unicorn хорошо подходит для подбора условий травления в металлургии