המחברים רוצים להכיר סטארט-אפ מימון של האוניברסיטה של טולדו, כמו גם כספים מקרן Frasch של האגודה האמריקנית לכימיה של הרמן בתמיכה חלקית של עבודה זו. מר תומאס קינה הוא הודה על עזרתו עם פיתוח מד לחץ מתאים למדידת הלחץ התגובה. מר סטיב Modar הוא הודה לדיונים שימושי.

התראה: 1) הפרוטוקולים הבאים נקבעתם בטוח במבחנים חוזרים ונשנים. עם זאת, יש לנקוט זהירות בעת איטום הבקבוקונים, לאורך כל התגובה, במיוחד בעת פתיחת התגובות, כמו inhomogeneity, בעקבות התגובות בקבוקונים עלול להוביל כשל בציוד. בקבוקונים יש לחפש פגמים פיזיים לפני השימוש. בקבוקונים צריך להיות ממוקם מאחורי צורה כלשהי של המגן הפיצוץ או הוד סאש מיד לאחר איטום למניעת אירועים צריך את הבקבוקונים להיכשל. 2) למרות שיש סיכוי קטן עבור חנק עקב הכמויות קטנות של CO2 משמש, תגובות צריך להיות הגדרת כמו גם באזור מאוורר היטב או בשכונה fume לפתוח. 3) קרח יבש הוא cryogen והוא יכול לגרום נזק לרקמות רציני. טיפול צריך ולכן ניתן לממש זמן מניפולציה כדי למנוע כוויות קור, כגון הגבלת מגע ישיר או באמצעות כפפות ההקפאה. 4) קרח יבש לדחוס את אדי מים, זאת אומרת כי לפני השימוש, הקרח היבש צריך להיות מכנית exfoliated כדי להבטיח המסה של CO2 (s) בלבד. זו יכולה להיות מושגת על ידי שפשוף פשוט הקרח היבש בין אצבעותיו, או בביטחה, לשפשף את זה בין אצבעותיו עם שכבת הגנה כגון הכפפות או מגבת.
1. תגובה בקבוקון 7.5 mL (אוויר לא נשלל)
<ol><li>להוסיף בר מערבבים בקבוקון יבש 7.5 mL.</li>
	<li>להוסיף פלדיום אצטט (6.7 מ ג, mmol 0.03 נקודות) למבחנה.</li>
	<li>להוסיף כסף trifluoroacetate (99.9 mg, 0.45 mmol) למבחנה.</li>
	<li>מוסיפים יודיד phenyl (92.3 mg, 0.45 mmol) למבחנה.</li>
	<li>להוסיף טרט-אמין ניטריט (26.3 mg, 0.30 mmol) למבחנה.</li>
	<li>להוסיף חומצה אצטית (1.0 מ"ל) למבחנה. הערה: היחס של פתרון האחסון כדי בקבוקון הגודל חשוב, כפי סובלימציה מיידית של CO2 על תוספת של קרח יבש ניתן מכנית תחסיר ממס אם גם משמש יחסית לגודל של כלי השיט התגובה.</li>
	<li>מוסיפים מים יונים (21.7 μL, 12.1 mmol) למבחנה.</li>
	<li>שוקל קרח יבש (26.3 mg, 0.60 mmol), ולהוסיף מיד קרח יבש המבחנה, תוך הקפדה על גם מיד חותם את המבחנה עם כובע מרופדת PTFE. הערה: כל המבצע להתבצע בתוך כ- 5 שניות כדי למנוע בריחה של כמות קטנה של CO2 הוסיף סובלימציה (זה מואט על ידי היווצרות של חומצה אצטית קפוא מסביב לקרח יבש). הכמות של CO2 הוסיף יהיה ערך משוער, בידיים שלנו מותרת סטייה של כמה מ ג.</li>
	<li>מערבבים את המבחנה תגובה אטומה במשך 15 דקות בטמפרטורת החדר.</li>
	<li>להעביר את מיכל התגובה צלחת מחומם מראש ב 110 מעלות צלזיוס ומערבבים במשך 14 שעות לפני מתן להתקרר.</li>
	<li>לאחר הקירור, בזהירות פתח המבחנה לפרוק CO2.</li>
	<li>הסר את כל שיכללו חומרים נדיפים , vacuo. הערה: ניתן לבצע פעולה זו גם המבחנה, או הפתרון ניתן להעביר בקבוקון התחתון עגול גדול יותר.</li>
	<li>להוסיף תערובת התגובה 1.2 M HCl(aq) (6 מ"ל) ומערבבים פתוח לאוויר במשך 15 דקות.</li>
	<li>להעביר את השבר מימית משפך, כביסה עם נוספים 1.2 M HCl (4 מ ל), תמצית בתערובת 1:1 דיאתיל אתר/hexanes (3 x 8 מ ל). הערה: זו שטיפת אורגני מכילה phenyl עודף יודיד ותוצרי נייטרליים אחרים, יכול להיות מסולק.</li>
	<li>לנטרל ולעשות בסיסי של תמיסה מימית על ידי תוספת של4או NH רוויים(aq) (10 מ"ל הוא נקודת התחלה טובה).</li>
	<li>לחלץ את שכבה מימית עם דיכלורומתאן (2 x 10 מ"ל).</li>
	<li>יבש אורגני שברים משולבים מעל נה2אז4, ואז לסנן לתוך מדגם tared בקבוקון.</li>
	<li>להתנדף את הממס , vacuo, נותן את המוצר (2-מתיל-4-phenyl-butanamine) כשמן צהוב.</li>
</ol>2. תגובה בקבוקון 7.5 mL (טיהור תנאים – אוויר לא נכלל)
<ol><li>להוסיף בר מערבבים בקבוקון יבש 7.5 mL.</li>
	<li>להוסיף פלדיום אצטט (6.7 מ ג, mmol 0.03 נקודות) למבחנה.</li>
	<li>להוסיף כסף trifluoroacetate (99.9 mg, 0.45 mmol) למבחנה.</li>
	<li>מוסיפים יודיד phenyl (92.3 mg, 0.45 mmol) למבחנה.</li>
	<li>להוסיף טרט-אמין ניטריט (26.3 mg, 0.30 mmol) למבחנה.</li>
	<li>להוסיף חומצה אצטית (1.0 מ"ל) למבחנה. הערה: היחס של פתרון האחסון כדי בקבוקון הגודל חשוב, כפי סובלימציה מיידית של CO2 על תוספת של קרח יבש ניתן מכנית תחסיר ממס אם גם משמש יחסית לגודל של כלי השיט התגובה.</li>
	<li>מוסיפים מים יונים (21.7 μL, 12.1 mmol) למבחנה.</li>
	<li>להקרע המבחנה על איזון, להוסיף כ 98 מ ג של קרח יבש ולאחר מכן אפשר CO2 ססטפן הנחה עד מסה סופית של 26 מ ג מושגת, ואחריו מיד את המבחנה עם כובע מרופדת PTFE אטימה. הערה: אם רצוי, ניתן לבצע שלב זה עם מסה גדולה של קרח יבש לשלול עוד אוויר המבחנה. ראוי לציין כי זה עשוי להציג את המים, ובכך לא ייתכן האסטרטגיה היעילה ביותר עבור המים לתגובות רגישות.</li>
	<li>מערבבים את המבחנה תגובה אטומה במשך 15 דקות בטמפרטורת החדר.</li>
	<li>להעביר את מיכל התגובה צלחת מחומם מראש ב 110 מעלות צלזיוס ומערבבים במשך 14 שעות לפני מתן להתקרר.</li>
	<li>לאחר הקירור, בזהירות פתח המבחנה לפרוק CO2.</li>
	<li>הסר את כל שיכללו חומרים נדיפים , vacuo. הערה: ניתן לבצע פעולה זו גם המבחנה, או הפתרון ניתן להעביר בקבוקון התחתון עגול גדול יותר.</li>
	<li>להוסיף תערובת התגובה 1.2 M HCl(aq) (6 מ ל), ומערבבים פתוח לאוויר במשך 15 דקות.</li>
	<li>להעביר את השבר מימית משפך, כביסה עם נוספים 1.2 M HCl (4 מ ל), תמצית בתערובת 1:1 דיאתיל אתר/hexanes (3 x 8 מ ל). הערה: זו שטיפת אורגני מכילה phenyl עודף יודיד ותוצרי נייטרליים אחרים, יכול להיות מסולק.</li>
	<li>לנטרל ולעשות בסיסי של תמיסה מימית על ידי תוספת של4או NH רוויים(aq) (10 מ"ל הוא נקודת התחלה טובה).</li>
	<li>לחלץ את שכבה מימית עם דיכלורומתאן (2 x 10 מ"ל).</li>
	<li>יבש אורגני שברים משולבים מעל נה2אז4, ואז לסנן לתוך מדגם tared בקבוקון.</li>
	<li>להתנדף הממס, vacuo, נותן את המוצר (2-מתיל-4-phenyl-butanamine) כשמן צהוב.</li>
</ol>3. תגובה בקבוקון 40 מ"ל (אוויר לא נשלל)
<ol><li>להוסיף בר מערבבים בקבוקון יבש 40 מ.</li>
	<li>להוסיף פלדיום אצטט (33.5 מ ג, 0.15 mmol) למבחנה.</li>
	<li>להוסיף כסף trifluoroacetate (499.5 מ"ג, 2.25 mmol) למבחנה.</li>
	<li>מוסיפים יודיד phenyl (461.5 מ"ג, 2.25 mmol) למבחנה.</li>
	<li>הוסף טרט-ניטריט אמין (131.5 מ ג, 1.5 mmol) למבחנה.</li>
	<li>להוסיף חומצה אצטית (5.0 מ"ל) למבחנה. הערה: היחס של פתרון האחסון כדי בקבוקון הגודל חשוב, כפי סובלימציה מיידית של CO2 על תוספת של קרח יבש ניתן מכנית תחסיר ממס אם גם משמש יחסית לגודל של כלי השיט התגובה.</li>
	<li>מוסיפים מים יונים (108.5 μL, 6.02 mmol) למבחנה.</li>
	<li>שוקל קרח יבש (131.5 מ ג, 3.0 mmol), ולהוסיף מיד קרח יבש המבחנה, תוך הבטחת לחתום גם מיד את המבחנה עם כובע מרופדת PTFE. הערה: כל המבצע להתבצע בתוך כ- 5 שניות כדי למנוע בריחה של כמות קטנה של CO2 הוסיף סובלימציה (זה מואט על ידי היווצרות של חומצה אצטית קפוא מסביב לקרח יבש). הכמות של CO2 הוסיף יהיה ערך משוער, בידיים שלנו מותרת סטייה של כמה מ ג.</li>
	<li>מערבבים את המבחנה תגובה אטומה במשך 15 דקות בטמפרטורת החדר.</li>
	<li>להעביר את מיכל התגובה צלחת מחומם מראש ב 110 מעלות צלזיוס ומערבבים במשך 14 שעות לפני מתן להתקרר.</li>
	<li>לאחר הקירור, בזהירות פתח המבחנה לפרוק CO2.</li>
	<li>הסר את כל שיכללו חומרים נדיפים , vacuo. הערה: ניתן לבצע פעולה זו גם המבחנה, או הפתרון ניתן להעביר בקבוקון התחתון עגול גדול יותר.</li>
	<li>להוסיף תערובת התגובה 1.2 M HCl(aq) (30 מ ל) ומערבבים פתוח לאוויר במשך 15 דקות.</li>
	<li>להעביר את השבר מימית משפך, כביסה עם נוספים 1.2 M HCl (20 מ ל), תמצית בתערובת 1:1 דיאתיל אתר/hexanes (3 x 8 מ ל). הערה: זו שטיפת אורגני מכילה phenyl עודף יודיד ותוצרי נייטרליים אחרים, יכול להיות מסולק.</li>
	<li>לנטרל ולעשות בסיסי של תמיסה מימית על ידי תוספת של4או NH רוויים(aq) (10 מ"ל הוא נקודת התחלה טובה).</li>
	<li>לחלץ את שכבה מימית עם דיכלורומתאן (עונה 2 פרק 20 מ"ל).</li>
	<li>יבש אורגני שברים משולבים מעל נה2אז4, ואז לסנן לתוך מדגם tared בקבוקון.</li>
	<li>להתנדף את הממס , vacuo, נותן את המוצר (2-מתיל-4-phenyl-butanamine) כשמן צהוב.</li>
</ol>4. תגובה 35 מ ל צינור לחץ (אוויר לא נשלל)
<ol><li>להוסיף בר מערבבים צינור לחץ מ"ל 35 יבש.</li>
	<li>להוסיף פלדיום אצטט (6.7 מ ג, mmol 0.03 נקודות) הצינור לחץ.</li>
	<li>להוסיף כסף trifluoroacetate (אות גדולה: 132.5 מ ג, אות קטנה: 0.6 mmol) הצינור לחץ.</li>
	<li>מוסיפים יודיד phenyl (183.6 mg, 0.9 mmol) הצינור לחץ.</li>
	<li>להוסיף 2-מתיל -N-(3-methylbenzyl) בוטאן-2-אמין (57.4 mg, 0.3 mmol) אל הצינור לחץ.</li>
	<li>להוסיף המבחנה, ואחריו 1,1,1,3,3,3, חומצה אצטית (1.0 מ"ל)-hexafluoroisopropanol (1.0 מ"ל). הערה: היחס של פתרון האחסון כדי בקבוקון הגודל חשוב, כפי סובלימציה מיידית של CO2 על תוספת של קרח יבש ניתן מכנית תחסיר ממס אם גם משמש יחסית לגודל של כלי השיט התגובה.</li>
	<li>להוסיף מים יונים (21.7 μL, 1.2 mmol) הצינור לחץ.</li>
	<li>שוקל קרח יבש (g ב- 1.32, 30 mmol), ולהוסיף מיד הקרח היבש הצינור לחץ, תוך הבטחת כדי גם מיד חותם הצינור לחץ עם הכיפה בורג טפלון המתאים. הערה: כל המבצע להתבצע בתוך כ- 5 שניות כדי למנוע בריחה של כמות קטנה של CO2 הוסיף סובלימציה (זה מואט על ידי היווצרות של חומצה אצטית קפוא מסביב לקרח יבש). הכמות של CO2 הוסיף יהיה ערך משוער, בידיים שלנו מותרת סטייה של כמה מ ג.</li>
	<li>מערבבים בכלי אטום תגובה ל-15 דקות בטמפרטורת החדר.</li>
	<li>להעביר את מיכל התגובה צלחת מחומם מראש ב 90 מעלות צלזיוס ומערבבים למשך 24 שעות לפני מתן להתקרר.</li>
	<li>לאחר הקירור, לשים מגבת או מרופד הכפפות של מעל הכיפה ופתח בזהירות את הצינור הלחץ לפרוק CO2.</li>
	<li>הסר את כל שיכללו חומרים נדיפים , vacuo. הערה: פעולה זו ניתן לבצע בצינור לחץ עם מתאם המתאימה, או הפתרון ניתן להעביר בקבוקון התחתון עגול גדול יותר.</li>
	<li>להוסיף תערובת התגובה 1.2 M HCl(aq) (12 מ ל) ומערבבים פתוח לאוויר במשך 15 דקות.</li>
	<li>להעביר את השבר מימית משפך, כביסה עם נוספים 1.2 M HCl (8 מ ל), תמצית בתערובת 1:1 דיאתיל אתר/hexanes (3 x 8 מ ל). הערה: זו שטיפת אורגני מכיל עודף phenyl יודיד ותוצרי נייטרליים אחרים, יכול להיות מסולק.</li>
	<li>לנטרל ולעשות בסיסי של תמיסה מימית על ידי תוספת של4או NH רוויים(aq) (10 מ"ל הוא נקודת התחלה טובה).</li>
	<li>לחלץ את שכבה מימית עם דיכלורומתאן (2 x 10 מ"ל).</li>
	<li>יבש אורגני שברים משולבים מעל נה2אז4, ואז לסנן לתוך מדגם tared בקבוקון.</li>
	<li>להתאדות של הממס , vacuo, נותן את המוצר (2-Methyl-N-(3-methylbenzyl)-4-phenylbutan-2-amine) כשמן צהוב.</li>
</ol>

השימוש של CO2 כקבוצה הבימוי עבור C-H ההפעלה של סובסטרטים בסיסי לואיס נמצא כעת המוקד של פטנט זמני ארצות הברית #62/608, 074.

שימוש ואן דר Waals המשוואה של המדינה, הלחץ משוער של מערכות אלה יכול להיות מחושב45
הציוד 1:<img alt="Equation" src="/files/ftp_upload/58281/58281eq1.jpg">
תחת התנאים 1 לפרוטוקול, אנחנו יכולים להניח 26.3 מ"ג של CO2 נותן n = 5.98 x 10-4 mols
<img alt="Equation 1b" src="/file...

השימוש של תרכובות גזי בתגובות כימיות בדרך כלל דורש ציוד מיוחד הליכים1,2. בקנה מידה ספסל, ניתן להוסיף קצת גזים ישירות מטנק באמצעות וסת לחץ גבוה3. שיטה חלופית היא לדחוס את הגז תחת תנאים קריוגני4,5. למרות שימושי, אסטרטגיות אלו מחייבות השימוש של כורים לחץ מיוחדות עם שסתומים, אשר יכול להיות העלות אוסרני עבור הפעלה תגובות רבות במקביל. זה יכול לכן במידה רבה להאט את הקצב-איזו תגובה בהתקנה ההקרנה. כתוצאה מכך, כימאים מצאו זה רצוי להציג את תרכובות אלו באמצעות שיטות חלופיות. ניתן להוסיף אמוניה תגובות באמצעות מלחי אמוניום שונה carboxylate, מנצל האיזון חלש בין אלה מלחי אמוניה חופשית6. העברת הידרוגנציה היא לאסטרטגיה חשובה עבור הפחתת תגובות של אולפינים, קרבוניל וקבוצות ניטרו העוקפות את השימוש בגז מימן דליק עם תרכובות כגון אמוניום formate או הידרזין להגנה של H27. גז נוסף עניין באזור זה הוא פחמן חד-חמצני8 – CO יכול להיות שנוצר ב באתרו על ידי שחרור קרבוניל מתכת מתחמי9,10, או לחלופין זה יכול להיווצר על ידי decarbonylation מ מקורות כגון formates ו- formamides11,12,13 או כלורופורם14,15.
גז אחד אשר לא נהנתה התפתחות משמעותית מבחינה זו הוא פחמן דו חמצני16. אחת הסיבות לכך היא טרנספורמציות רבות המערבות CO2 גם לדרוש בטמפרטורות גבוהות, לחצים, ולכן באופן אוטומטי בדרגה כורים מיוחדות17,18. במאמצים האחרונים פיתוח זרזים יותר תגובתי, עם זאת, יש הקלה פועל רבות של תגובות אלו תחת הלחץ האטמוספרי של CO219,20,21,22. לאחרונה גילינו תגובה שבו פחמן דו-חמצני יכול לשמש כדי לתווך γ-C (sp3) – H arylation של אמינים אליפטיות23. אסטרטגיה זו אמורה לשלב את היתרונות של גישה של קבוצה כוונת סטטי כולל אמיד24,25,26,27,28, sulfonamide 29 , 30 , 31 , 32,33,thiocarbonyl34או hydrazone35-המבוסס על בימוי קבוצות (robusticity כימי), עם הקלות של קבוצה לבימוי ארעי (שלב ירד הכלכלה)36, 38, 37,39.
למרות התגובה שעלולות להתרחש תחת לחץ אטמוספרי של CO2, להאט הצורך ניתן להימנע schlenk ב מסך תגובות הוכיח מדי. יתר על כן, הגדלת הלחץ מעט הוביל השתפר התשואות התגובה, אבל לא ניתן בקלות להשיג באמצעות שורת schlenk. לכן חיפשנו אסטרטגיית חלופיים, לאחר מכן זיהה את קרח יבש יכולה בקלות לשמש מקור יציב של CO2 יכול להוסיף מגוון רחב של כלי התגובה להציג את הסכום הדרוש של פחמן דו חמצני כדי להשיג בינוני לחצים (איור 1). למרות שאינם מנוצלים במידה מספקת של סינתזה, אסטרטגיה דומה נפוץ למדי כמו שיטה להפקת נוזל CO2 ב ביולוגיה מולקולרית והפקת יישומים40,41,42,43, 44. ניצול אסטרטגיה זו אפשרה שאת הקבוצה שלנו במהירות מסך לכמויות גדולות של תגובות במקביל, בעוד היכולת גישה מתונה CO2 הלחצים של בין 2-20 אטמוספרות היו ביקורתיים כדי לשפר את התשואות של התגובות. בתנאים אלה, ניתן arylated עם אלקטרון עשיר, אלקטרון aryl המסכן הלידים הראשי (1°) והן המשני (2°) אמינים.

<table><tbody><tr><td>7.5 mL Sample Vial with Screw Cap (Thermoset)</td><td>Qorpak</td><td>GLC-00984</td><td>Can be reused.</td></tr><tr><td>40 mL Sample Vial with Screw Cap (Thermoset)</td><td>Qorpak</td><td>GLC-01039</td><td>Can be reused.</td></tr><tr><td>Pressure Tube, #15 Thread, 7&quot; Long, 25.4 mm O.D.</td><td>Ace Glass</td><td>8648-06</td><td>Can be reused.</td></tr><tr><td>Pie-Block for 2 Dram Vials</td><td>ChemGlass</td><td>CG-1991-P14</td><td>Can be reused.</td></tr><tr><td>Pie-Block for 10 Dram Vials</td><td>ChemGlass</td><td>CG-1991-P12</td><td>Can be reused.</td></tr><tr><td>3.2 mm PTFE Disposable Stir Bars</td><td>Fisher</td><td>14-513-93</td><td>Can be reused.</td></tr><tr><td>C-MAG HS 7 Control Hotplate</td><td>IKA</td><td>20002695</td><td></td></tr><tr><td>Analytical Weighing Balance</td><td>Sartorius</td><td>QUINTIX2241S</td><td></td></tr><tr><td>Double-Ended Micro-Tapered Spatula</td><td>Fisher Scientific</td><td>21-401-10</td><td></td></tr><tr><td>Hei-VAP Advantage - Hand Lift Model with G5 Dry Ice Condenser Rotary Evaporator</td><td>Heidolph</td><td>561-01500-00</td><td></td></tr><tr><td>Bump Trap 14/20 Joint</td><td>ChemGlass</td><td>CG-1322-01</td><td></td></tr><tr><td>&lt;em&gt;tert&lt;/em&gt;-Amyl amine</td><td>Alfa Aesar</td><td>B24639-14</td><td>Used as received.</td></tr><tr><td>2-Methyl-N-(3-methylbenzyl)butan-2-amine</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>Prepared from reductive amination of &lt;em&gt;tert&lt;/em&gt;-amyl amine and 3-tolualdehyde in the presence of sodium borohydride in methanol.</td></tr><tr><td>Palladium Acetate</td><td>Chem-Impex International, Inc.</td><td>4898</td><td>Used as received.</td></tr><tr><td>Silver Trifluoroacetate</td><td>Oakwood Chemicals</td><td>007271</td><td>Used as received.</td></tr><tr><td>Phenyl Iodide</td><td>Oakwood Chemicals</td><td>003461</td><td>Used as received.</td></tr><tr><td>Acetic Acid</td><td>Fisher Chemical</td><td>A38</td><td>Used as received.</td></tr><tr><td>1,1,1,3,3,3-Hexafluoroisopropanol</td><td>Oakwood Chemicals</td><td>003409</td><td>Used as received.</td></tr><tr><td>Deionized Water</td><td></td><td></td><td>Obtained from &lt;em&gt;in-house&lt;/em&gt; deionized water system.</td></tr><tr><td>Dry Ice</td><td>Carbonic Enterprises Dry Ice Inc.</td><td></td><td>&lt;em&gt;Non-food grade&lt;/em&gt; dry ice.</td></tr><tr><td>Concentrated Hydrochloric Acid</td><td>Fisher Chemical</td><td>A144SI</td><td>Diluted to a 1.2 M solution prior to use.</td></tr><tr><td>Diethyl Ether, Certified</td><td>Fisher Chemical</td><td>E138</td><td>Used as received.</td></tr><tr><td>Hexanes, Certified ACS</td><td>Fisher Chemical</td><td>H292</td><td>Used as received.</td></tr><tr><td>Saturated Ammonium Hydroxide</td><td>Fisher Chemical</td><td>A669</td><td>Used as received.</td></tr><tr><td>Dichloromethane</td><td>Fisher Chemical</td><td>D37</td><td>Used as received.</td></tr><tr><td>Sodium Sulfate, Anhydrous</td><td>Oakwood Chemicals</td><td>044702</td><td>Used as received.</td></tr><tr><td>250 mL Separatory Funnel</td><td></td><td></td><td>Prepared &lt;em&gt;in-house&lt;/em&gt; by staff glassblower.</td></tr><tr><td>100 mL Round Bottom Flask</td><td></td><td></td><td>Prepared &lt;em&gt;in-house&lt;/em&gt; by staff glassblower.</td></tr><tr><td>Scientific Disposable Funnel</td><td>Caplugs</td><td>2085136030</td><td></td></tr><tr><td>Borosilicate Glass Scintillation Vials, 20 mL</td><td>Fisher Scientific</td><td>03-337-15</td><td></td></tr><tr><td>5 mm O.D. Thin Walled Precision NMR Tubes</td><td>Wilmad</td><td>666000575</td><td></td></tr><tr><td>Chloroform-&lt;em&gt;d&lt;/em&gt;</td><td>Cambridge Isotope Laboratories, Inc.</td><td>DLM-7</td><td>Used as received.</td></tr></tbody></table>

achieving moderate pressures in sealed vessels using dry ice as a solid co2 source

במסמך זה מוצגת אסטרטגיה כללית לביצוע תגובות תחת מתון מתון לחצים2 CO בקרח יבש. טכניקה זו obviates את הצורך ציוד מיוחד להשיג לחצים צנוע, יכול לשמש גם כדי להשיג לחצים גבוהים יותר ב ציוד מקצועי יותר יציבות כלי התגובה. בסוף התגובה, הבקבוקונים יכול להיות בקלות נשאר על ידי פתיחת בטמפרטורת החדר. בדוגמה הנוכחית CO2 משמש הן קבוצה בשם לבימוי, כמו גם דרך passivate מצעים אמין, ובכך מונע חמצון במהלך התגובה אורגנומתכתית. בנוסף בקלות הוספה, הקבוצה לבימוי יוסרו גם הם תחת ואקום, obviating את הצורך טיהור מקיף להסיר את הקבוצה לבימוי. אסטרטגיה זו מאפשרת את arylation γ-C(sp3)-ה נתיישב של אמינים אליפטיות, יש את הפוטנציאל להיות מיושם למגוון של תגובות אחרות מבוססות-אמין.

בעקבות פרוטוקולים אלה, זה אפשרי לחייב בקבוקון התגובה עם הכמות המתאימה של פחמן דו חמצני כדי להשיג תגובות כימיות הדורשים CO2 אטמוספרות. הלחץ מושגת בשלב 1 מחושבת להיות כ 3 אטמוספרות (ראה דיון לקביעת ערך זה), למרות עקב יוצרות חלקית, הלחץ שנצפה זה הוא 2 אטמוספרות בטמפרטורת ה?...

Watch this Scientific Journal Video about Achieving Moderate Pressures in Sealed Vessels Using Dry Ice As a Solid CO2 Source at JoVE.com

Achieving Moderate Pressures in Sealed Vessels Using Dry Ice As a Solid CO2 Source

כאן אנו מציגים פרוטוקול לביצוע תגובות התגובה פשוט כלי תחת לחצים נמוכה עד בינונית של CO2. התגובות יכול להתבצע במגוון כלי פשוט על-ידי ניהול הפחמן הדו חמצני בצורה של קרח יבש, ללא הצורך בציוד יקר או משוכללים או set-ups.

להשגת לחצים מתונה בכלי אטום באמצעות קרח יבש כמקור2 CO מוצק

Herein is presented a general strategy to perform reactions under mild to moderate CO2 pressures with dry ice. This technique obviates the need for ...

achieving-moderate-pressures-sealed-vessels-using-dry-ice-as-solid

Universidad de Cartagena UDEC

Research

JoVE Journal

Chemistry

Achieving Moderate Pressures in Sealed Vessels Using Dry Ice As a Solid CO2 Source

9.9K Views.  University of Toledo. כאן אנו מציגים פרוטוקול לביצוע תגובות התגובה פשוט כלי תחת לחצים נמוכה עד בינונית של CO2. התגובות יכול להתבצע במגוון כלי פשוט על-ידי ניהול הפחמן הדו חמצני בצורה של קרח יבש, ללא הצורך בציוד יקר או משוכללים או set-ups.

Video: Achieving Moderate Pressures in Sealed Vessels Using Dry Ice As a Solid CO2 Source

High-pressure Sapphire Cell for Phase Equilibria Measurements of CO2/Organic/Water Systems

The high pressure sapphire cell apparatus was constructed to visually determine the composition of multiphase systems without physical sampling. Specifically, the sapphire cell enables visual data collection from multiple loadings to solve a set of material balances to precisely determine phase composition. Ternary phase diagrams can then be established to determine the proportion of each component in each phase at a given condition. In principle, any ternary system can be studied although ternary systems (gas-liquid-liquid) are the specific examples discussed herein. For instance, the ternary THF-Water-CO2 system was studied at 25 and 40&#160;&#176;C and is described herein. Of key importance, this technique does not require sampling. Circumventing the possible disturbance of the system equilibrium upon sampling, inherent measurement errors, and technical difficulties of physically sampling under pressure is a significant benefit of this technique. Perhaps as important, the sapphire cell also enables the direct visual observation of the phase behavior. In fact, as the CO2 pressure is increased, the homogeneous THF-Water solution phase splits at about 2 MPa. With this technique, it was possible to easily and clearly observe the cloud point and determine the composition of the newly formed phases as a function of pressure.
The data acquired with the sapphire cell technique can be used for many applications. In our case, we measured swelling and composition for tunable solvents, like gas-expanded liquids, gas-expanded ionic liquids and Organic Aqueous Tunable Systems (OATS)1-4. For the latest system, OATS, the high-pressure sapphire cell enabled the study of (1) phase behavior as a function of pressure and temperature, (2) composition of each phase (gas-liquid-liquid) as a function of pressure and temperature and (3) catalyst partitioning in the two liquid phases as a function of pressure and composition. Finally, the sapphire cell is an especially effective tool to gather accurate and reproducible measurements in a timely fashion.

High-pressure Sapphire Cell for Phase Equilibria Measurements of CO2/Organic/Water Systems

The high pressure sapphire cell apparatus is a unique tool to study, without sampling, phase behavior under a wide range of pressures. Using a cathetometer, very precise volume measurements can be recorded to measure liquid expansion and phase composition. Thus, this synthetic method enables the study of (1) phase equilibria of multi-component mixtures and (2) the partition behavior of catalyst or model compounds as a function of pressure.

תא ספיר בלחץ גבוהים למדידות שלב שיווי משקל של CO<sub&gt; 2</sub&gt; מערכות אורגניות / / מים

The high pressure sapphire cell apparatus was constructed to visually determine the composition of multiphase systems without physical sampling. ...

Fizzy Extraction of Volatile Organic Compounds Combined with Atmospheric Pressure Chemical Ionization Quadrupole Mass Spectrometry

Chemical analysis of volatile and semivolatile compounds dissolved in liquid samples can be challenging. The dissolved components need to be brought to the gas phase, and efficiently transferred to a detection system. Fizzy extraction takes advantage of the effervescence phenomenon. First, a carrier gas (here, carbon dioxide) is dissolved in the sample by applying overpressure and stirring the sample. Second, the sample chamber is decompressed abruptly. Decompression leads to the formation of numerous carrier gas bubbles in the sample liquid. These bubbles assist the release of the dissolved analyte species from the liquid to the gas phase. The released analytes are immediately transferred to the atmospheric pressure chemical ionization interface of a triple quadrupole mass spectrometer. The ionizable analyte species give rise to mass spectrometric signals in the time domain. Because the release of the analyte species occurs over short periods of time (a few seconds), the temporal signals have high amplitudes and high signal-to-noise ratios. The amplitudes and areas of the temporal peaks can then be correlated with concentrations of the analytes in the liquid samples subjected to fizzy extraction, which enables quantitative analysis. The advantages of fizzy extraction include: simplicity, speed, and limited use of chemicals (solvents).

Fizzy extraction is a new laboratory technique for analysis of volatile and semivolatile compounds. A carrier gas is dissolved in the liquid sample by applying overpressure and stirring the sample. The sample chamber is then decompressed. The analyte species are liberated to the gas phase due to effervescence.

פיצי הפקה של תרכובות אורגניות נדיפות בשילוב עם לחץ אטמוספרי כימי יוניזציה Quadropole מסה ספקטרומטריית

Chemical analysis of volatile and semivolatile compounds dissolved in liquid samples can be challenging. The dissolved components need to be brought to ...

Measuring the Densities of Aqueous Glasses at Cryogenic Temperatures

We demonstrate a method for determining the vitreous phase cryogenic temperature densities of aqueous mixtures, and other samples that require rapid cooling, to prepare the desired cryogenic temperature phase. Microliter to picoliter size drops are cooled by projection into a liquid nitrogen-argon (N2-Ar) mixture. The cryogenic temperature phase of the drop is evaluated using a visual assay that correlates with X-ray diffraction measurements. The density of the liquid N2-Ar mixture is adjusted by adding N2 or Ar until the drop becomes neutrally buoyant. The density of this mixture and thus of the drop is determined using a test mass and Archimedes principle. With appropriate care in drop preparation, management of gas above the liquid cryogen mixture to minimize icing, and regular mixing of the cryogenic mixture to prevent density stratification and phase separation, densities accurate to &#60;0.5% of drops as small as 50 pL can readily be determined. Measurements on aqueous cryoprotectant mixtures provide insight into cryoprotectant action, and provide quantitative data to facilitate thermal contraction matching in biological cryopreservation.

A protocol for determining the vitreous phase densities of micro- to pico-liter size drops of aqueous mixtures at cryogenic temperatures is described.

מדידת צפיפות של משקפיים מימיים בטמפרטורות קריוגניות

We demonstrate a method for determining the vitreous phase cryogenic temperature densities of aqueous mixtures, and other samples that require rapid ...

Engineering

A Uniaxial Compression Experiment with CO2-Bearing Coal Using a Visualized and Constant-Volume Gas-Solid Coupling Test System

Injecting carbon dioxide (CO2) into a deep coal seam is of great significance for reducing the concentration of greenhouse gases in the atmosphere and increasing the recovery of coalbed methane. A visualized and constant-volume gas-solid coupling system is introduced here to investigate the influence of CO2 sorption on the physical and mechanical properties of coal. Being able to keep a constant volume and monitor the sample using a camera, this system offers the potential to improve instrument accuracy and analyze fracture evolution with a fractal geometry method. This paper provides all steps to perform a uniaxial compression experiment with a briquette sample in different CO2 pressures with the gas-solid coupling test system. A briquette, cold-pressed by raw coal and sodium humate cement, is loaded in high-pressure CO2, and its surface is monitored in real-time using a camera. However, the similarity between the briquette and the raw coal still needs improvement, and a flammable gas such as methane (CH4) cannot be injected for the test. The results show that CO2 sorption leads to peak strength and elastic modulus reduction of the briquette, and the fracture evolution of the briquette in a failure state indicates fractal characteristics. The strength, elastic modulus, and fractal dimension are all correlated with CO2 pressure but not with a linear correlation. The visualized and constant-volume gas-solid coupling test system can serve as a platform for experimental research about rock mechanics considering the multifield coupling effect.

A Uniaxial Compression Experiment with CO2-Bearing Coal Using a Visualized and Constant-Volume Gas-Solid Coupling Test System

This protocol demonstrates how to prepare a briquette sample and conduct a uniaxial compression experiment with a briquette in different CO2 pressures using a visualized and constant-volume gas-solid coupling test system. It also aims to investigate changes in terms of coal&#8217;s physical and mechanical properties induced by CO2 adsorption.

הניסוי דחיסה Uniaxial עם שיתוף2-הנושאת פחם באמצעות דמיינו ובאופן קבוע נפח גז-מוצק צימוד מערכת בדיקה

Injecting carbon dioxide (CO2) into a deep coal seam is of great significance for reducing the concentration of greenhouse gases in the atmosphere and ...

Environment

Methane Hydrate Crystallization on Sessile Water Droplets

This paper describes a method to form methane hydrate shells on water droplets. In addition, it provides blueprints for a pressure cell rated to 10 MPa working pressure, containing a stage for sessile droplets, a sapphire window for visualization, and temperature and pressure transducers. A pressure pump connected to a methane gas cylinder is used to pressurize the cell to 5 MPa. The cooling system is a 10 gallon (37.85 L) tank containing a 50% ethanol solution cooled via ethylene glycol through copper coils. This setup enables the observation of the temperature change associated with hydrate formation and dissociation during cooling and depressurization, respectively, as well as visualization and photography of the morphologic changes of the droplet. With this method, rapid hydrate shell formation was observed at ~-6 &#176;C to -9 &#176;C. During depressurization, a 0.2 &#176;C to 0.5 &#176;C temperature drop was observed at the pressure/temperature (P/T) stability curve due to exothermic hydrate dissociation, confirmed by visual observation of melting at the start of the temperature drop. The "memory effect" was observed after repressurizing to 5 MPa from 2 MPa. This experimental design allows the monitoring of pressure, temperature, and morphology of the droplet over time, making this a suitable method for testing various additives and substrates on hydrate morphology.

We describe a method to form gas hydrate on sessile water droplets to study the effects of various inhibitors, promoters, and substrates on the hydrate crystal morphology.

מתאן הידרציה התגבשות על טיפות מים יסילי

This paper describes a method to form methane hydrate shells on water droplets. In addition, it provides blueprints for a pressure cell rated to 10 MPa ...

Encapsulating Cytochrome c in Silica Aerogel Nanoarchitectures without Metal Nanoparticles while Retaining Gas-phase Bioactivity

Applications such as sensors, batteries, and fuel cells have been improved through the use of highly porous aerogels when functional compounds are encapsulated within the aerogels. However, few reports on encapsulating proteins within sol&#8211;gels that are processed to form aerogels exist. A procedure for encapsulating cytochrome c (cyt. c) in silica (SiO2) sol-gels that are supercritically processed to form bioaerogels with gas-phase activity for nitric oxide (NO) is presented. Cyt. c is added to a mixed silica sol under controlled protein concentration and buffer strength conditions. The sol mixture is then gelled and the liquid filling the gel pores is replaced through a series of solvent exchanges with liquid carbon dioxide. The carbon dioxide is brought to its critical point and vented off to form dry aerogels with cyt. c encapsulated inside. These bioaerogels are characterized with UV-visible spectroscopy and circular dichroism spectroscopy and can be used to detect the presence of gas-phase nitric oxide. The success of this procedure depends on regulating the cyt. c concentration and the buffer concentration and does not require other components such as metal nanoparticles. It may be possible to encapsulate other proteins using a similar approach making this procedure important for potential future bioanalytical device development.

Encapsulating Cytochrome c in Silica Aerogel Nanoarchitectures without Metal Nanoparticles while Retaining Gas-phase Bioactivity

This procedure describes how to encapsulate cytochrome c (cyt. c) in silica (SiO2) sol-gels, process these gels to form bioaerogels, and use these bioaerogels to rapidly recognize nitric oxide (NO) through a gas-phase reaction. This type of protocol may aid in the future development of biosensors or other bioanalytical devices.

encapsulating ציטוכרום<em&gt; ג</em&gt; ב סיליקה אירוג&#39;ל Nanoarchitectures ללא מתכת חלקיקים תוך שמירת גז שלב פעילות ביולוגית

Applications such as sensors, batteries, and fuel cells have been improved through the use of highly porous aerogels when functional compounds are ...

Bioengineering

Cryogenic Liquid Jets for High Repetition Rate Discovery Science

This protocol presents a detailed procedure for the operation of continuous, micron-sized cryogenic cylindrical and planar liquid jets. When operated as described here, the jet exhibits high laminarity and stability for centimeters. Successful operation of a cryogenic liquid jet in the Rayleigh regime requires a basic understanding of fluid dynamics and thermodynamics at cryogenic temperatures. Theoretical calculations and typical empirical values are provided as a guide to design a comparable system. This report identifies the importance of both cleanliness during cryogenic source assembly and stability of the cryogenic source temperature once liquefied. The system can be used for high repetition rate laser-driven proton acceleration, with an envisioned application in proton therapy. Other applications include laboratory astrophysics, materials science, and next-generation particle accelerators.

This protocol presents the operation and principles of micron-scale cylindrical and planar cryogenic liquid jets. Until now, this system has been used as a high repetition rate target in laser-plasma experiments. Anticipated cross-disciplinary applications range from laboratory astrophysics to material science, and eventually next-generation particle accelerators.

סילונים נוזליים קריוגניים לגילוי קצב חזרות גבוה

This protocol presents a detailed procedure for the operation of continuous, micron-sized cryogenic cylindrical and planar liquid jets. When operated as ...

Microfluidic Fabrication Techniques for High-Pressure Testing of Microscale Supercritical CO2 Foam Transport in Fractured Unconventional Reservoirs

Pressure limitations of many microfluidic platforms have been a significant challenge in microfluidic experimental studies of fractured media. As a result, these platforms have not been fully exploited for direct observation of high-pressure transport in fractures. This work introduces microfluidic platforms that enable direct observation of multiphase flow in devices featuring surrogate permeable media and fractured systems. Such platforms provide a pathway to address important and timely questions such as those related to CO2 capture, utilization and storage. This work provides a detailed description of the fabrication techniques and an experimental setup that may serve to analyze the behavior of supercritical CO2 (scCO2) foam, its structure and stability. Such studies provide important insights regarding enhanced oil recovery processes and the role of hydraulic fractures in resource recovery from unconventional reservoirs. This work presents a comparative study of microfluidic devices developed using two different techniques: photolithography/wet-etching/thermal-bonding versus Selective Laser-induced Etching. Both techniques result in devices that are chemically and physically resistant and tolerant of high pressure and temperature conditions that correspond to subsurface systems of interest. Both techniques provide pathways to high-precision etched microchannels and capable lab-on-chip devices. Photolithography/wet-etching, however, enables fabrication of complex channel networks with complex geometries, which would be a challenging task for laser etching techniques. This work summarizes a step-by-step photolithography, wet-etching and glass thermal-bonding protocol and, presents representative observations of foam transport with relevance to oil recovery from unconventional tight and shale formations. Finally, this work describes the use of a high-resolution monochromatic sensor to observe scCO2 foam behavior where the entirety of the permeable medium is observed simultaneously while preserving the resolution needed to resolve features as small as 10 &#181;m.

Microfluidic Fabrication Techniques for High-Pressure Testing of Microscale Supercritical CO2 Foam Transport in Fractured Unconventional Reservoirs

This paper describes a protocol along with a comparative study of two microfluidic fabrication techniques, namely photolithography/wet-etching/thermal-bonding and Selective Laser-induced Etching (SLE), that are suitable for high-pressure conditions. These techniques constitute enabling platforms for direct observation of fluid flow in surrogate permeable media and fractured systems under reservoir conditions.

טכניקות ייצור מיקרו-נוזלים לבדיקות בלחץ גבוה של הובלת קצף CO2 סופר-קריטי בקנה מידה במאגרים לא קונבנציונליים סדוקים

Pressure limitations of many microfluidic platforms have been a significant challenge in microfluidic experimental studies of fractured media. As a ...

Working with Hot and Cold Sources

Source: Robert M. Rioux &amp; Suprita Jharimune, Pennsylvania State University, University Park, PA
Working with extreme temperatures, both high and low, is an integral part of many laboratory operations. For many, mentioning a laboratory instantly evokes the mental picture of a Bunsen burner. Bunsen burners and hot plates are used extensively in small and large operations in research laboratories and industries, thus making it necessary for all users to be aware of their safe handling procedures. Hot plates and Bunsen burners are high temperature heat sources, while low temperatures are obtained using dry ice and cryogenic liquids, such as liquid nitrogen. Both dry ice and liquid nitrogen can pose significant hazards to the user if not handled carefully.

Working with Extreme Temperatures: Hot and Cold Sources

עבודה עם מקורות חמים וקרים

Source: Robert M. Rioux &amp; Suprita Jharimune, Pennsylvania State University, University Park, PA
Working with extreme temperatures, both high and low, ...

Education

JoVE Science Education

Basic Biology

Lab Safety

Degassing Liquids with Freeze-Pump-Thaw Cycling

Source: Laboratory of Dr. Neil Branda &#8212;&#160;Simon Fraser University
Degassing refers to the process by which dissolved gases are removed from a liquid. The presence of dissolved gases such as oxygen or carbon dioxide can impede chemical reactions that utilize sensitive reagents, interfere with spectroscopic measurements, or can induce unwanted bubble formation.

A number of different techniques are available for degassing liquids; some of these include heating, ultrasonic agitation, chemical removal of gases, substitution with inert gas by bubbling and freeze-pump-thaw cycling. Freeze-pump-thaw cycling is a common and effective method for small scale degassing, and will be demonstrated here in more detail.

דיית נוזלים עם רכיבה על אופניים להפשרת משאבת הקפאה

Source: Laboratory of Dr. Neil Branda &#8212;&#160;Simon Fraser University
Degassing refers to the process by which dissolved gases are removed from a ...

להשגת לחצים מתונה בכלי אטום באמצעות קרח יבש כמקור₂ CO מוצק

Summary

Explore More Videos

Chapters in this video

תא ספיר בלחץ גבוהים למדידות שלב שיווי משקל של CO

פיצי הפקה של תרכובות אורגניות נדיפות בשילוב עם לחץ אטמוספרי כימי יוניזציה Quadropole מסה ספקטרומטריית

מדידת צפיפות של משקפיים מימיים בטמפרטורות קריוגניות

הניסוי דחיסה Uniaxial עם שיתוף₂-הנושאת פחם באמצעות דמיינו ובאופן קבוע נפח גז-מוצק צימוד מערכת בדיקה

מתאן הידרציה התגבשות על טיפות מים יסילי

encapsulating ציטוכרום

סילונים נוזליים קריוגניים לגילוי קצב חזרות גבוה

טכניקות ייצור מיקרו-נוזלים לבדיקות בלחץ גבוה של הובלת קצף CO_{2 סופר-קריטי} בקנה מידה במאגרים לא קונבנציונליים סדוקים

עבודה עם מקורות חמים וקרים

דיית נוזלים עם רכיבה על אופניים להפשרת משאבת הקפאה