Автономное картирование фронта Парето реакций с использованием автономной лаборатории катализа

Лиганды играют ключевую роль в обеспечении протекания сложных химических превращений с использованием гомогенных катализаторов на основе переходных металлов. Несмотря на их несомненную значимость в гомогенном катализе, поиск и разработка лигандов остаются сложными и ресурсоёмкими задачами. В связи с этим мы представляем автономную лабораторию катализа Fast-Cat, предназначенную для автономной и ресурсосберегающей навигации в пространстве параметров и картирования фронта Парето для газожидкостных реакций, протекающих при высоких температурах и давлениях. Fast-Cat обеспечивает автономное сравнительное тестирование лигандов и многокритериальную оценку эффективности катализаторов при минимальном участии человека. В частности, с помощью Fast-Cat мы быстро идентифицируем фронт Парето для реакции гидроформилирования между синтез-газом (CO и H2) и олефином 1-октеном в присутствии родия и различных классов фосфорсодержащих лигандов. Сравнительным тестированием реакторов мы демонстрируем масштабируемость знаний Fast-Cat, что имеет существенное значение для тонкой и специальной химической промышленности. Мы описываем модульную платформу проточной химии Fast-Cat и её стратегию автономного выбора экспериментов, предназначенную для быстрого получения оптимальных экспериментальных условий и внутренних данных, необходимых для применения методов машинного обучения к исследованию реакций и лигандов. Представлена автономная лаборатория катализа Fast-Cat для эффективного высокопроизводительного скрининга газожидкостных реакций при высоких давлениях и температурах на примере гидроформилирования, катализируемого родием. Fast-Cat используется для картирования пространства реакций по фронту Парето и исследования различий в эффективности нескольких фосфорсодержащих лигандов для гидроформилирования.