机械力化学球磨反应研究:迈向可持续化学的绿色替代方案

【字体: 时间:2025年05月23日 来源:Nature Reviews Methods Primers

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  为解决传统化学制造溶剂浪费等问题,研究人员开展机械力化学(Mechanochemistry)相关研究。通过球磨法概述该领域工艺、方法等,指出设备标准化等挑战,其为推动可持续化学发展提供有价值指引。

  
机械力化学是通过研磨介质(如小钢球)与反应物之间的物理碰撞形成化学产物的方法。尽管可添加少量液体调节反应流变性,但机械力化学通常是一种无溶剂(solventless)技术,与传统富含溶剂的反应条件相比可大幅减少废弃物产生。本入门指南介绍了机械力化学反应的设置变化、原位测量反应进程的方法以及近期应用(如药物生产),其中机械力化学旨在作为传统化学制造的更绿色替代方案。

机械力化学是一个有潜力为可持续化学铺平道路的新兴领域。尽管利用机械力引发化学反应已被认知数千年,但它往往次于热和光子方法。在过去 30 年中,机械力化学重新引起了全球研究人员的兴趣。尽管已证明其能够解决化学界的众多挑战,但机械力化学仍处于边缘地位。本入门指南为通过球磨进行机械力化学反应提供了有价值的指导,概述了开启该领域研究所需的过程、方法、工具和术语。它还强调了持续存在的障碍,如设备标准化、理解新发现的影响以及反应结果缺乏可预测性。本指南的重点是机械力化学球磨如何用于各种化学转化,将其与文献中讨论的其他形式的机械力化学区分开来。随着前景广阔的未来,本指南为那些渴望为该领域的发展做出贡献的人提供了一个入口。
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