Flex-Cat自驱动化学实验室完成680次实验，筛选可切换选择性的铑催化体系

B910化工消息：6月24日消息，北卡罗来纳州立大学、北卡罗来纳大学教堂山分校和Eastman Chemical相关研究人员发布一项自主催化平台成果，展示名为Flex-Cat的自驱动化学实验室如何在高压气液反应中自动设计、执行和优化催化实验。相关论文发表于Nature Communications，研究对象是丙烯氢甲酰化反应，即将烯烃转化为醛类中间体的典型工业反应，相关产物可用于塑料、表面活性剂、溶剂和其他日用化学品生产。

Flex-Cat平台结合机器人操作、高压微型反应器、自动产物分析和人工智能优化算法。Phys.org报道显示，在本次研究中，系统围绕铑催化剂和16种化学结构不同的含磷配体开展680次实验，分别进行三类自主优化：提高支链醛产物、提高直链醛产物，以及寻找可根据反应条件在不同产物之间切换的催化体系。

研究结果显示，Flex-Cat找到的配体与反应条件组合使催化活性提升超过2.5倍，扩大了可获得的产物选择性范围，并发现部分配体具备条件可编程特征，即同一催化体系可通过调节温度、压力和浓度等工艺条件偏向不同醛类产物。Nature Communications论文还显示，团队从自主生成的数据集中提取结构-性能趋势，并把优选候选转移到20 mL反应器中验证，体积约为发现尺度的10倍。

对化工行业而言，这条新闻的价值不在于单一催化剂，而在于催化剂发现流程本身。均相催化工艺开发通常需要同时筛选配体结构、温度、压力、浓度和底物条件，实验空间大、周期长。Flex-Cat将实验执行、数据反馈和下一轮条件选择闭环化，并选择氢甲酰化这类有明确工业价值的反应作为验证对象，为精细化工、聚合物单体和含氧化学品工艺开发提供了一种更接近产业问题的自动化研发路线。 （来源：Phys.org）