REACTIONS IN THE SOLID STATE: A SAFER, MORE ENVIRONMENTAL APPROACH TO CHEMISTRY. 固体状態での反応:化学へのより安全でより環境的なアプローチ

翻訳には、Goolge翻訳を使用しています。

見出し:McGill(以下、マギルと翻訳)大学のTomislav Friščićグループの大学院生であるIgorHuskićは、X線回折とリートベルト解析を使用して固体反応性メカニズムと速度論を理解しています。

効率とスピードを向上させながら、化学をより安全でより環境にやさしいものにすることは、マギル大学のTomislav Friščićグループが取り組む魅力的な挑戦です。
伝統的な溶媒を使用する代わりに固体状態で化学反応を実施することによって多くの利点が得られる。
溶媒の使用を排除することで、有害な廃棄物の流れを大幅に削減しながら、新しい反応、材料、および分子へのアクセスを可能にします。
では、この「Chemistry 2.0」はどのように機能するのでしょうか。
「固体間の反応を考えることは、化学について知っていることのほとんどを忘れて、表面、粒径、レオロジー、および核形成効果に焦点を合わせなければならないことを意味します」とFriščić氏は言います。 Crystal Growth&Design(2018, 18 (4), 2387-2366)に掲載された彼らの最新の論文は、7mmのステンレス鋼球を含む10mlのステンレス鋼ジャーを使用して、メカニカルミリングによって合成されるハロゲン結合共結晶のベンチ安定性を研究しています。微粉砕は15分間行われ、その間に少量の液体によるボールの粉砕作用(液体支援粉砕またはLAGとして知られる)により反応が起こる。
アクセプターとしてフェナジン(phen)およびアクリジン(acr)を有する揮発性ハロゲン結合供与体オクタフルオロ-1,4-ジヨードブタン(ofib)を含むハロゲン結合共結晶が次に合成される。ハロゲン結合が、結晶工学において新規な分子固体および機能性材料を作製するための構成要素としての用途が見出されているので、これらの種類の材料は興味深い。
これらの共結晶は、脂肪族ハロゲン結合供与体と組み合わされたアクリジンまたはフェナジンの最初の例であり、ベンチ安定性研究は、固体状態で揮発性化合物を安定化するための経路としてハロゲン結合駆動共結晶化に対するさらなる洞察を提供するのに役立つ。
共結晶形成による結晶工学は、構造解析と、より効率的な設計および合成経路の開発に焦点が当てられています。共結晶の全体的な安定性はまだよく理解されていません。
「これは驚くべきことです。共結晶の安定性を理解し操作することは、溶解度が改善され、揮発性化合物を捕獲するための材料の設計において、医薬関連材料の開発の中心となるからです」とFriščić氏は言います。
共結晶安定性およびこれらの物質の固体反応性および相転移のキャラクタリゼーションは、粉末X線回折を用いて研究することができる。
この分野の先駆者として、グループは時々新しい機器を作らなければなりません。
大学院生のIgorHuskićは、彼らのPROTO AXRD 卓上型 X線回折計の中に置くことができる自家製の環境セルを開発しました。
セルを使用して、サンプル周囲の雰囲気を調整することができます。
環境セル内での固相反応性と相転移のリアルタイム研究を実施することは、Friščić博士の研究の中心的なポイントです。
彼の博士号でまだ発表されていない他の研究はまた、環境セルが異なる環境条件下で微孔性有機金属フレームワーク(MOF)の変換を監視するため、そして希少物質の抽出のための無溶媒、クリーン変換の開発にどのように使用できるかを示します高湿度条件下でのミネラルからの元素。
これらの新しい材料の中には、CO2を隔離したり、ガスを貯蔵したり、重要な元素を抽出したりするための新しい方法を評価できるものがあります。

出典:http://protoxrd.com/assets/theta_theta_magazine_spring_2018_issue1.pdf P8とP9より