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【COSMOLOGIC应用实例】硅溶剂筛选:一种有希望的更环保的溶剂和更可持续的过程
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【COSMOLOGIC应用实例】硅溶剂筛选:一种有希望的更环保的溶剂和更可持续的过程

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选择合适的溶剂对化学和制药工业的许多操作至关重要。溶剂发挥关键作用的应用范围从经典的萃取,如制作早晨的咖啡,到更复杂的应用,如选择化学反应的溶剂。溶剂在溶解反应物质的同时,也影响反应速率和产物比。

 

 

溶剂也可以对不太容易想到的领域产生重大影响。一个有趣的例子是塑料回收,其中选择性溶解可用于分离多层塑料薄膜的组分[1,2],或活性药物成分的晶体形态,这取决于结晶溶剂。

 

当涉及到溶剂的选择时,您将有很多选择,而硅预测方法,如在BIOVIA COSMOtherm软件中实现的真实溶剂的类导体筛选模型COSMO-RS[4],可能是非常有价值的。

 

由于它能够使用现成的溶剂分子数据库,而且每次计算只需要几秒钟,因此该方法非常适合溶剂筛选。

 

你可以计算一种化合物在大量不同溶剂中的性质。然后,结果可用于创建最佳溶剂的排名,并可用于执行测量或进一步计算的有希望的候选溶剂子集。本程序不限于纯溶剂;任何溶剂混合物都可以使用。

 

图1给出了COSMO-RS溶剂筛选的一个例子。在这里,我们使用BIOVIA Pipeline Pilot Solvation Chemistry Collection来实现离子液体(IL)的筛选。ILs形成了一个有趣的溶剂群,在过去的二十年中吸引了很多人的兴趣。它们的性质取决于阴离子和阳离子的选择,这就允许对性质进行调整。

 

 

图1中用于筛选过程的Pipeline Pilot协议由三个步骤组成。首先,从数据库加载离子。下面的步骤定义了IL相,它们由一个阳离子和一个阴离子的中性混合物组成。在最后一步,计算溶质在IL相中的性质。

 

由于单个计算不需要花费太多时间,因此我们使用阴离子和阳离子的所有组合作为潜在的ILs,并创建热图和可排序表作为输出。尚未被称为离子偶对的离子偶对可以提供有关重要结构特征的有用信息。另外,也可以使用一组预定义的实际离子液体。在本例中,我们计算了聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)模型在不同电位il中的容量。容量是活度系数的倒数,是物质在液体中的溶解度的良好的第一近似。虽然我们在PET模型中没有正确地描述聚合物的固体状态,但计算值仍然可以用来对溶剂进行排序,这给了我们最重要的信息:一组有前途的溶剂。

 

虚拟实验,如COSMO-RS为基础的溶剂筛选,节省时间和资源。它们导致更快和更可持续的发展进程,并在寻找绿色和良性替代传统化石基溶剂方面具有重要价值。

 

文章详情:

https://blog.3ds.com/brands/biovia/in-silico-solvent-screening-a-promising-way-to-greener-solvents-and-more-sustainable-processes/

 

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北京泰科博思科技有限公司(Beijing Tech-Box S&T Co. Ltd.)成立于2007年,是国内领先的分子模拟及虚拟仿真综合解决方案提供商。

 

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