Abstrato

Química Avançada: 2019 - Mil sínteses de estado sólido sem resíduos de 2 mmol até escala industrial e processos com rendimento de 100% em 26 tipos de reação - Gerd Kaupp

 Gerd Kaupp

 Foi demonstrado que reações preparatórias moleculares e iônicas de estado sólido (gás-sólido e sólido-sólido) ocorrem rapidamente, com conclusão definitiva, em energia de ativação reduzida e com rendimento de 100%, sem desperdício e principalmente específicas. Foi demonstrado no nível molecular que a fusão local não é necessária e que migrações moleculares anisotrópicas de longo alcance ocorrem dentro dos cristais ao longo de canais cristalográficos, planos de clivagem e para vazios (incluindo sólidos amorfos) após reação química (liberação de pressão). Esse conhecimento mecanicista está em desacordo com a hipótese topoquímica de Schmidt e, apesar da prova de cem vezes, também com mais de 1000 reações de rendimento de 100% sem desperdício (produto sólido diretamente puro, sem solvente que exija processamento) em toda a química em 26 tipos de reação. No entanto, os principais químicos ainda anseiam por líquidos (locais) em reações de estado sólido molecular e sugerem aquecimento acima de temperaturas eutéticas, ou também, de forma retrógrada, eles "inventam" LAG (moagem assistida por líquido) para permanecer com sua hipótese há muito refutada: eles obtêm baixo rendimento, reação incompleta, requerem catalisadores e processamento cromatográfico, negando e perdendo os lucros do estado sólido. Infelizmente, eles frequentemente evitam citar o desempenho ideal da gaseificação de sólidos ou co-moagem estequiométrica de cristais estritamente abaixo da temperatura eutética mais baixa (incluindo resfriamento profundo) sem fusão local. Os exemplos mais impressionantes dos 26 tipos de reação para síntese sem resíduos são, de outra forma, novos produtos não disponíveis sob controle de temperatura. Eles serão enfatizados, e as relações com diagramas de embalagem serão discutidas. As sínteses anteriores são melhoradas (100%, sem catalisadores, sem umidade, alta seletividade ou principalmente especificidade, melhor uso de reagentes (NaHCO3 em vez de NaOH, todas as 4 ligações BH de NaBH4 em vez de apenas uma, etc.). O dimensionamento sem desperdício de reações de estado sólido em colunas e moinhos de bolas de até 20 e 100 L e a possibilidade de produção industrial contínua serão apresentados com exemplos reais, o equipamento discutido. Isso é ambientalmente benigno, economiza o meio ambiente, custo e mão de obra. A química orgânica de estado sólido começou em 1900 com a fotodimerização de antraceno sólido 1 e cumarina 2 e ácidos cinâmicos 3. As reivindicações anteriores são difíceis de localizar. A aplicação da análise de raios X a cristais moleculares orgânicos levou a um grande aumento nas estruturas cristalinas disponíveis para medir as distâncias entre os centros de reação, mas a concentração disponível não levou a uma melhoria na compreensão/previsão da reatividade no estado sólido. O termo topoquímica de Kohlschütter 4 descreve uma hidrólise de um cristal KAl (SO4) 2 em gel Al (OH) 3. Foi copiado em 1964 para significar que os movimentos moleculares e atômicos dos cristais eram limitados a distâncias <. 2,7 Å 5. A "topoquímica" desta hipótese amplamente redefinida com The Hype se desenvolveu. Infelizmente,esta declaração estranhamente redimida ainda é considerada em livros didáticos e artigos, mesmo que a inatividade seja frequentemente a mais perturbadora <4.2 explicada não é explicada, porque a pressão local do problema não é assumida. Assim, as reações emergentes gás - sólido e sólido - sólido foram essencialmente impedidas de se desenvolver. No entanto, muitos "pesquisadores renomados" fizeram suas carreiras a partir do hype da "topoquímica" de 1964. Portanto, um claro desafio à hipótese do estado da "topoquímica". É a aplicação da microscopia de força atômica (AFM) que é demonstrada experimentalmente nas fotorreações de um estado sólido que requer uma migração molecular e um local de reação com uma mudança geométrica. Exceções há muito conhecidas à "topoquímica" estavam disponíveis em sua infância. Dois princípios científicos foram violados: a hipótese e as declarações devem ser substanciadas e não substanciadas. A única maneira de aliviar a pressão local maciça é a migração molecular. Isso foi publicado desde 1992 e revisado. Outras imagens podem ser encontradas nas publicações originais citadas. Além disso, a microscopia óptica de campo próximo (SNOM) que escaneia superfícies ásperas foi desenvolvida para proteger esses fatos de forma independente. Se a embalagem cristalina não oferecer um meio de migração,