합성 화학의 복잡성은 매일 증가하고 있으며 화학자들은 혁신적인 기법과 방법을 활용해 문제에 대응하고 있습니다.
합성 장비로 인해 실험 가능성이 제한되는 경우 새로운 화학 물질을 개발하는 것이 까다로울 수 있습니다. 둥근 바닥 플라스크, 드롭핑 깔때기 및 얼음 수조 등의 기존 설정에서는 화학자들이 전체 합성 옵션에 접근하고 올바른 개발 결정을 내리는 데 필요한 데이터를 캡처하지 못할 수 있습니다.
이 백서에서는 실험 옵션을 확장하고 지루한 작업을 자동화하며 터치 한 번으로 고품질 데이터를 캡처하도록 화학 전문가를 위해 특별히 설계된 새로운 도구상자에 대해 설명합니다.
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실험실의 한계: 기존 설정의 문제점
대부분의 합성 실험과 관련해 화학 전문가 및 화학 엔지니어는 네 가지 특정 작업에 주력합니다.
- 가열 및 냉각
- 교반
- 분주
- 샘플링
이러한 활동을 수행하는 데 필요한 기존 설정은 유리 용기, 핫 플레이트, 기본 냉각 장치, 교반기 및 다른 주변 장치의 조립에 크게 좌우됩니다.
이러한 장비 유형을 사용하여 실험을 수행하면 여섯 가지 핵심 영역에 제한이 생깁니다.
- 수동 장비의 좋지 않은 사용성
다양한 실험 설정 전반에 걸쳐 실험을 수행하는 데 필요한 수동 절차는 데이터 품질과 실험실 생산성을 저하시킬 수 있습니다. - 제한된 Application 범위
화학 전문가들이 특히 온도, 분주 및 교반 속도, 농도 및 압력 등의 제한된 실험 조건에 한정되면 화학 반응 최적화가 어려울 수 있습니다. - 개인 안전성 문제
기존 합성 설정에서는 과학자들이 독성 및 유해 물질, 위험한 용매 및 시약과 긴밀하게 상호작용해야 합니다. - 일관적이지 않은 데이터 기록 및 조회
수동 실험실 노트 사용은 데이터 손실, 불완전한 데이터 기록을 초래할 수 있으며 데이터 문서화로 검색 및 조회가 어려울 수 있습니다. - 파라미터 제어 불량
수동 도구를 사용하면 반응 전반에 걸쳐 엄격한 허용 오차 내에서 파라미터를 제어하는 것이 매우 어려우며 시험설계(DoE) 등 다변량 파라미터 분석의 유용성이 제한됩니다. - 정보 격차
긴 반응에 대한 정보 격차는 반응 메커니즘, 반응 속도(kinetics) 및 불순물 형성에 대한 이해도를 제한합니다.
