望远镜的排列使有机合成发生了变化

科学家们改进了一种更常用来制作薯片和混合聚合物的技术，这样它就可以在不需要溶剂的情况下，在一个步骤中完成复杂的多组分有机反应。

精细化学品，如药物、食品添加剂和香料，通常是通过复杂的过程和许多复杂的反应步骤来制造的。这些步骤既耗时又昂贵，而且通常需要对环境有害的溶剂。但是机械力引发化学反应的机械化学可以避开这些问题。

黛博拉·克劳福德和她在英国贝尔法斯特女王大学的团队已经证明，一种称为双螺杆挤出的机械化学技术可以在单一的连续过程中合成精细化学品，而不需要任何溶剂或纯化步骤。双螺杆挤出主要用于食品部门制造谷物和薯片，以及在聚合物加工中混合和反应聚合物。它使用两个并排放置的螺钉，它们平行旋转。在输入固体或半固体反应物后，啮合螺钉紧密地研磨和混合材料，迫使它们通过一个受限的空间。旋转的螺钉提供剪切，有限的空间提供压缩。这些合力导致了反应的发生。

克劳福德的团队将螺丝排成一行，就像一个可伸缩的望远镜。排列螺丝，在不同的位置加入不同的反应物，意味着该团队可以结合多个步骤，让三种或更多的起始材料在一个连续的过程中发生反应。

试剂沿着挤出机筒加入，进行第二次，第三次，第四次，等等，在起始基板上的转换，以及每一步之间的检查都是不需要的，”Crawford解释道。他们首先将Knoevenagel缩合和Michael加成结合到一个过程中，然后将其应用于更复杂的Petasis反应——用于制造胺和氨基酸——这在机械化学之前从未实现过。“我们在常规实验室中证明了利用这一工艺可以生产每小时公斤的数量。使用更大的挤出机，就像工业中使用的那些，材料可以以每小时吨的数量合成，”克劳福德补充道。

安德鲁·亚历山大他是英国爱丁堡大学化学物理专业的读者，同时也是英国皇家科学院的副研究员连续制造与结晶未来制造研究中心他说，扩大规模的潜力是一个巨大的优势。“多台挤出机并行运行可以轻松匹配并超过批处理，具有控制、安全和可持续性的所有优势。但主要的优势是温度的控制——因为一次处理少量的固体，温度可以被测量和控制得非常紧密，提高了反应条件的一致性，”他说。“不仅如此，如果磨粉机出了问题，你会损失整批原料，而通过这种方法，你可以停下来解决问题，而且只损失了一小部分原料。”