近年來(lái),，科研高校實(shí)驗(yàn)室在生物醫(yī)藥,、新能源和新材料等領(lǐng)域不斷取得進(jìn)展,。在這些領(lǐng)域中,，很多化學(xué)反應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的水分和氧含量要求十分嚴(yán)格,，比如 Buchwald-Hartwig 偶聯(lián)反應(yīng),；也有一些化合物和試劑對(duì)空氣中的水分和氧氣極為敏感,。科研工作者為了能夠高效的開(kāi)展研究,，必須借助特殊的設(shè)備和技術(shù)來(lái)進(jìn)行無(wú)水無(wú)氧操作,。如果操作不當(dāng)，即便反應(yīng)路徑和條件設(shè)計(jì)得當(dāng),，也可能無(wú)法得到期望的產(chǎn)物,。因此，無(wú)水無(wú)氧技術(shù)在科學(xué)研究中占據(jù)了重要位置,，已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用,。

目前，無(wú)水無(wú)氧操作主要有以下三種方法：

高真空線操作（Vacuum-line）：適用于對(duì)無(wú)水無(wú)氧條件要求不是很高的體系,，通過(guò)直接用惰性氣體置換反應(yīng)體系中的空氣,，這種方法簡(jiǎn)單實(shí)用，適用于多種常規(guī)反應(yīng),，是最常見(jiàn)的保護(hù)方式,。

Schlenk 線操作：在需要進(jìn)行無(wú)水無(wú)氧的回流、蒸餾和過(guò)濾等操作時(shí),，使用 Schlenk 線技術(shù)較為便捷,。

手套箱操作（Glove-box）：對(duì)于需要稱(chēng)量、物料轉(zhuǎn)移,、稀釋和過(guò)濾等更為復(fù)雜的操作體系,，通常在充滿(mǎn)惰性氣體的手套箱中進(jìn)行。手套箱已在科研實(shí)驗(yàn)室中被應(yīng)用在有機(jī)合成,、OLED 封裝,、鋰電池制作與研究、對(duì)水氧敏感的試劑的存儲(chǔ)與分裝以及生物領(lǐng)域如厭氧菌培養(yǎng),、細(xì)胞低氧培養(yǎng)等方面^[1] ,。

XmartChem^®智能合成工作站

（手套箱工站）

晶泰科技將自動(dòng)化技術(shù)與手套箱有機(jī)結(jié)合,，研發(fā)的機(jī)器人工作站系列——XmartChem^® 智能合成工作站（手套箱工站），自動(dòng)完成合成實(shí)驗(yàn)中投料,、反應(yīng),、產(chǎn)物稀釋、過(guò)濾全過(guò)程,，實(shí)現(xiàn)無(wú)水無(wú)氧操作體系下化學(xué)合成實(shí)驗(yàn)操作流程自動(dòng)化,，專(zhuān)門(mén)為化學(xué)人員研發(fā)的軟件系統(tǒng) ，直觀易用,。突破高通量合成篩選的瓶頸,，降低操作門(mén)檻,，提高實(shí)驗(yàn)的效率和安全性,，增加科學(xué)研究產(chǎn)出。

● 產(chǎn)品特點(diǎn)

• 無(wú)水無(wú)氧操作體系：具備高效的氣體凈化系統(tǒng),，O₂ & H₂O < 1ppm,；

• 高通量全自動(dòng)：自動(dòng)化完成合成實(shí)驗(yàn)中投料、反應(yīng),、產(chǎn)物稀釋,、過(guò)濾全過(guò)程，突破高通量合成篩選的瓶頸,，降低操作門(mén)檻,，提質(zhì)增效；

• 人機(jī)協(xié)作 ：系統(tǒng)高效穩(wěn)定,，7×24 小時(shí)不間斷安全運(yùn)行,；

• 信息溯源：支持條碼掃碼，樣品信息可溯源,；

• 可視化軟件系統(tǒng)：觸屏式操作界面,，輕松訪問(wèn)資源、方法,、任務(wù)及數(shù)據(jù)等功能信息,；資源配置界面與設(shè)備內(nèi)部布局一致，操作方式直觀,，充分降低學(xué)習(xí)成本,，易于使用；

• 簡(jiǎn)化工作流程：可直接創(chuàng)建或調(diào)用模板實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)流程方法,，輕松設(shè)定參數(shù),，節(jié)約時(shí)間；支持批量實(shí)驗(yàn)參數(shù)導(dǎo)入,，簡(jiǎn)化操作,；

• 用戶(hù)權(quán)限設(shè)定：軟件系統(tǒng)支持劃分用戶(hù)權(quán)限,，維護(hù)實(shí)驗(yàn)方法、數(shù)據(jù)安全,；

• 完整數(shù)據(jù)記錄：實(shí)時(shí)自動(dòng)采集反應(yīng)條件,、實(shí)驗(yàn)控制以及數(shù)據(jù)，確保完整實(shí)驗(yàn)流程可追溯,；

• 數(shù)字化平臺(tái)：支持接入 LIMS 系統(tǒng),，并兼容晶泰數(shù)字化軟件（ELN、數(shù)字孿生仿真系統(tǒng)等）,；

• 立體倉(cāng)儲(chǔ)物料架：多層自動(dòng)化控制,，適用于多種物料存放；

• 人工操作位設(shè)計(jì)：惰性氣體手套箱一機(jī)多用,，用于敏感試劑的人工備料和存儲(chǔ),；自動(dòng)物料架，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中按需補(bǔ)料,；

• 開(kāi)放集成：支持多種第三方設(shè)備如 LC-MS 等集成到工作站,，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)物的快速鑒定；

● 工作流程

• 固體投料

• 液體投料

• 控溫?cái)嚢璺磻?yīng)

• 稀釋過(guò)濾

參考文獻(xiàn)

[1]鄭杰,，張福平,，李玉佳. 無(wú)水無(wú)氧手套箱在實(shí)驗(yàn)室安全運(yùn)行與管理中的探索與實(shí)踐[J]. 大學(xué)化學(xué)，2023,，38（10）：300-305.