Máy Tổng Hợp Hoá Học Vi Sóng

Discover

Discover là máy tổng hợp vi sóng mạnh mẽ, bền bỉ và tối ưu chi phí, được thiết kế để gia nhiệt các bình phản ứng kín bằng năng lượng vi sóng.

Hệ thống cho phép đạt nhiệt độ và áp suất lên đến 300 °C và 300 psi, hỗ trợ tạo ra kết quả tổng hợp có độ tinh khiết cao. Người dùng có thể bắt đầu với cấu hình cơ bản và nâng cấp thêm các tính năng mở rộng khi cần.

Tính năng nổi bật
  • Bình phản ứng kín 10 mL, lý tưởng cho nghiên cứu hóa học; tùy chọn bình 80 mL cho nhu cầu mở rộng quy mô.
  • Theo dõi nhiệt độ bằng hồng ngoại, không phụ thuộc thể tích, giúp đo chính xác nhiệt độ cho thể tích phản ứng từ 0,2 đến 60 mL chỉ với hai kích thước bình.
  • Công nghệ quản lý áp suất dựa trên an toàn, tự động xả áp dư để hạn chế nguy cơ lỗi hoặc hỏng vial.
  • Khuấy từ với tốc độ thay đổi linh hoạt và làm nguội nhanh bằng khí nén.
  • Tùy chọn nâng cấp: bổ sung thuốc thử dạng khí, camera theo dõi phản ứng, bình phản ứng 80 mL, hóa học dòng chảy liên tục và tùy chọn bình hở.
Tài liệu

Discover Brochure

Liên hệ ngay

Lợi thế của công nghệ vi sóng

Phương pháp tối ưu cho tổng hợp hóa học

Là một dạng năng lượng tinh vi, vi sóng mang lại những lợi ích gia nhiệt độc đáo cho tổng hợp hóa học.¹²³ Phản ứng được gia nhiệt theo toàn bộ thể tích, trực tiếp và gần như tức thời, nhanh hơn và hiệu quả hơn so với nhiều phương pháp gia nhiệt truyền thống. Những đặc tính này giúp các nhà hóa học hữu cơ cải thiện hiệu suất tạo sản phẩm, đồng thời kiểm soát điều kiện phản ứng tốt hơn để đạt kết quả chính xác trong hóa học vật liệu và hóa học vô cơ. Nhờ các lợi thế rõ ràng đó, năng lượng vi sóng đã trở thành một tiêu chuẩn quan trọng trong hóa dược, tổng hợp vật liệu nano và các phòng thí nghiệm giảng dạy học thuật.

Gia nhiệt dẫn truyền

Phương pháp truyền thống

Với bếp gia nhiệt, bể dầu hoặc áo gia nhiệt, năng lượng được truyền gián tiếp đến chất phản ứng bằng cách làm nóng bề mặt bên ngoài của bình phản ứng và dung môi.

Cơ chế gia nhiệt này thường chậm hơn và kém hiệu quả hơn, từ đó có thể làm giảm hiệu quả của quá trình tổng hợp.

Gia nhiệt vi sóng

Phương pháp Discover

Thành bình phản ứng cho phép vi sóng truyền qua, giúp năng lượng được hấp thụ trực tiếp bởi các chất phản ứng bên trong.

Cơ chế hoạt hóa phân tử trực tiếp này giúp hạn chế phản ứng phụ, đồng thời mang lại quá trình gia nhiệt nhanh và hiệu quả hơn. Những phản ứng trước đây cần nhiều giờ, thậm chí nhiều ngày để hoàn tất, nay có thể được thực hiện chỉ trong vài phút.

  1. Dudley, G. B.; Richert, R.; Stiegman, A. E. Chem. Sci. 2015, 6, 2144–2152.

  2. Chen, P.-K.; Rosana, M. R.; Dudley, G. B.; Stiegman, A. E. J. Org. Chem. 2014, 79, 7425–7436.

  3. Hunt, J.; Ferrari, A.; Lita, A.; Crosswhite, M.; Ashley, B.; Stiegman, A. E. J. Phys. Chem. C 2013, 51, 26871–26880.
Tốc độ

Thực hiện phản ứng trong ống kín nhanh hơn đáng kể so với các hệ thống gia nhiệt truyền thống

Vi sóng gia nhiệt nhanh và an toàn hơn
  • Vi sóng gia nhiệt trực tiếp lên mẫu.
  • Gia nhiệt truyền thống thường phải vận hành thận trọng hơn để hạn chế nguy cơ quá nhiệt.

“Khi áp dụng gia nhiệt đối lưu, quá trình truyền nhiệt vẫn tiếp tục ngay cả khi công suất đã được giảm. Vì vậy, việc điều chỉnh công suất theo hướng thận trọng hơn là cần thiết để tránh hiện tượng vượt nhiệt đáng kể, đặc biệt khi xử lý các phản ứng tỏa nhiệt. Điều này thường dẫn đến tốc độ tăng nhiệt chậm hơn.”¹

Rút ngắn thời gian làm nguội
  • Hệ thống làm nguội bằng khí nén của Discover giúp làm nguội nhanh hơn đáng kể so với các hệ thống dùng quạt tích hợp.²
  • Thông thường, làm nguội bằng khí nén mất dưới 1 phút, trong khi quạt tích hợp có thể cần đến 5 phút.

¹ Obermayer et al., J. Org. Chem. 2016, 81, 11788–11801.
² Thường được sử dụng trong các hệ thống gia nhiệt truyền thống với ống phản ứng kín.

Hệ thống kiểm soát nhiệt độ đặt phía dưới

Tiết kiệm chi phí – sử dụng ít thuốc thử hơn

Là một dạng năng lượng hiệu quả, vi sóng mang lại những lợi ích gia nhiệt đặc biệt cho tổng hợp hóa học.¹²³ Discover cho phép thực hiện phản ứng với thể tích thấp đến 0,2 mL, thấp hơn khoảng 10 lần so với các hệ thống gia nhiệt truyền thống.  Điều này đến từ hệ thống kiểm soát nhiệt độ đặt phía dưới độc đáo của Discover, kết hợp với khả năng tắt năng lượng vi sóng gần như tức thời. Nhờ đó, hệ thống giúp hạn chế hiện tượng vượt nhiệt quá mức, đặc biệt khi làm việc với các thể tích mẫu nhỏ.

Hạn chế

Cảm biến IR đặt bên hông
Cần thể tích mẫu cao hơn

Lý tưởng

Cảm biến IR đặt phía dưới
Cần thể tích mẫu thấp hơn

Độ chính xác và độ lặp lại

Không vượt nhiệt độ cài đặt

 

Năng lượng vi sóng có thể tắt gần như tức thời

Năng lượng vi sóng có thể được tắt gần như ngay lập tức. Ngược lại, với phương pháp gia nhiệt truyền thống, bình phản ứng vẫn tiếp tục được làm nóng trong một khoảng thời gian sau khi nguồn nhiệt đã tắt. Điều này khiến việc kiểm soát hiện tượng vượt nhiệt trở nên khó khăn hơn nhiều khi sử dụng gia nhiệt truyền thống.

Hệ thống làm nguội chủ động độc đáo của Discover

Discover được trang bị hệ thống làm nguội tích hợp, cho phép làm nguội tự động ngay trong quá trình vận hành. Hệ thống này giúp duy trì điều kiện phản ứng mong muốn và nhanh chóng loại bỏ hiện tượng vượt quá nhiệt độ mục tiêu.

Gia nhiệt truyền thống

Gia nhiệt vi sóng
An toàn

Hạn chế nguy cơ vỡ bình phản ứng

Cơ chế kiểm soát áp suất trên Discover cho phép xả áp suất dư ngay trong quá trình phản ứng, tại thời điểm áp suất phát sinh. Điều này giúp giảm nguy cơ bình phản ứng bị vỡ bên trong hệ thống.

Ở một số hệ thống khác, áp suất dư thường chỉ được xả vào cuối quá trình chạy, thời điểm có thể đã quá muộn. Các hệ thống gia nhiệt truyền thống cũng có nguy cơ vỡ bình cao hơn khi xảy ra phản ứng tỏa nhiệt, do nguồn gia nhiệt không thể được tắt gần như tức thời như năng lượng vi sóng.

Nhờ khả năng kiểm soát áp suất và tắt năng lượng nhanh, Discover hỗ trợ vận hành an toàn hơn trong các phản ứng ống kín.

Tính năng nổi bật

Tin cậy và dễ vận hành

Discover là nền tảng tổng hợp vi sóng mạnh mẽ, bền bỉ và tối ưu chi phí, được thiết kế để gia nhiệt các bình phản ứng kín bằng năng lượng vi sóng. Hệ thống cho phép đạt nhiệt độ và áp suất lên đến 300 °C và 300 psi, hỗ trợ tạo ra kết quả tổng hợp có độ tinh khiết cao. Người dùng có thể bắt đầu với cấu hình cơ bản và nâng cấp thêm các tính năng mở rộng khi cần.

1. Quản lý áp suất

Discover có khả năng làm kín bình phản ứng đến 300 psi và tự động xả áp suất dư để ngăn ngừa nguy cơ hỏng vial. Tùy chọn nâng cấp bình hở cũng có sẵn cho các ứng dụng áp suất khí quyển với bình cầu đáy tròn truyền thống.

2. Cảm biến nhiệt độ không phụ thuộc thể tích

Cảm biến nhiệt độ hồng ngoại đặt phía dưới giúp Discover đo chính xác nhiệt độ cho các thể tích phản ứng từ 0,2 đến 60 mL.

3. Bình phản ứng kín chịu nhiệt độ/áp suất cao

Bình 10 mL phù hợp cho nghiên cứu, cùng tùy chọn bình 80 mL cho nhu cầu mở rộng quy mô.

 

4. Khoang vi sóng hiệu suất cao, tự động điều chỉnh

Giảm thao tác phỏng đoán trong tổng hợp vi sóng. Khoang vi sóng của Discover tự động điều chỉnh công suất dựa trên đặc tính phân cực và ion của dung dịch phản ứng.

5. Làm nguội phản ứng bằng khí nén

Sau khi phản ứng hoàn tất, hệ thống làm nguội nhanh bằng khí nén, cho phép xử lý bình an toàn trong dưới 1 phút. Hiệu suất làm nguội vượt trội so với các hệ thống sử dụng quạt.

6. Khuấy trộn điện từ

Giúp đồng nhất hỗn hợp phản ứng để đạt kết quả tổng hợp tốt hơn và độ lặp lại cao hơn. Tốc độ khuấy có thể điều chỉnh linh hoạt.

Phần mềm

Phần mềm phân tích dữ liệu Synergy

Việc lập trình phương pháp vi sóng và ghi nhận dữ liệu bằng phần mềm Synergy diễn ra nhanh chóng, đơn giản và linh hoạt. Người dùng có thể đăng nhập bằng tài khoản cá nhân có mật khẩu bảo vệ để xem lại các thông số phản ứng và chi tiết quá trình chạy, bao gồm nhiệt độ, áp suất và công suất. Dữ liệu và biểu đồ có thể được phân tích trực tiếp trong Synergy, hoặc xuất nhanh sang bảng tính để sử dụng trong bài thuyết trình, bài báo khoa học và sổ tay phòng thí nghiệm.

Lập trình phản ứng chuyên biệt

Phần mềm Synergy cung cấp phương thức thuận tiện để truy cập các chế độ kiểm soát công suất độc đáo của Discover.

Các phản ứng tổng hợp thường quy có thể được thực hiện bằng phương pháp tiêu chuẩn, trong khi 4 thuật toán điều khiển bổ sung cho phép nhà nghiên cứu mở rộng khả năng khảo sát và khai thác giới hạn của gia nhiệt vi sóng.

Dữ liệu phản ứng dễ truy cập

Người dùng có thể ghi nhận dữ liệu nhiệt độ, áp suất và công suất cho từng phản ứng, đồng thời lưu trữ toàn bộ thông tin trong Synergy để dễ dàng truy xuất và sắp xếp.

Dữ liệu có thể được xuất trực tiếp sang bảng tính hoặc phần mềm trực quan hóa dữ liệu để phục vụ báo cáo, công bố khoa học và lưu trữ hồ sơ thí nghiệm.

Sổ tay điện tử được bảo vệ

Toàn bộ dữ liệu phản ứng được lưu trong cơ sở dữ liệu của Synergy và không thể bị xóa, giúp tăng cường tính toàn vẹn dữ liệu.

Người dùng có thể bổ sung số sổ tay thí nghiệm, cấu trúc hóa học, sơ đồ phản ứng, mã định danh mẫu và ghi chú liên quan mà không lo ảnh hưởng đến tính toàn vẹn của dữ liệu.

Nâng cấp và phụ kiện

Tùy chọn bình hở

Bổ sung sức mạnh của hóa học vi sóng cho các phản ứng sử dụng dụng cụ thủy tinh phòng thí nghiệm truyền thống. Discover là hệ thống tổng hợp vi sóng cho phép sử dụng bình cầu đáy tròn thông thường, với thể tích lên đến 125 mL, ngay trong khoang phản ứng của thiết bị. Với định dạng bình hở, người dùng có thể dễ dàng gắn ống dẫn, bổ sung thuốc thử hoặc lấy từng phần dung dịch phản ứng để kiểm tra tiến trình bằng TLC hoặc các phương pháp phân tích thiết bị.