28、智能合成：自动化、机器人化学家与云实验室的前沿探索-优快云博客

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智能合成：自动化、机器人化学家与云实验室的前沿探索

1. 合成自动化的起源与发展

自动化为有机合成从劳动密集型工作向机器驱动过程的转变提供了途径。早在20世纪60年代，Merriﬁeld和Stewart就报道了用于固相肽合成的自动化系统。该系统合成的肽在产率、纯度和生物活性方面与手动合成的相当，但显著减少了时间和材料损失。此后，类似策略被用于DNA、RNA片段以及多糖的自动化合成。

然而，肽和寡核苷酸自动化合成仪的合成方案对每个分子基本相同，而一般的自动化有机合成仪器需要根据每个分子独特的整体、相互依赖和多步过程来调整合成路线。1978年，Legrand和Foucard为合成化学家开发了自动化套件，其中执行器可执行加热、冷却和试剂添加等操作，传感器能测量温度、压力、体积、重量、pH和氧化还原电位等参数。

随后，众多研究团队取得了一系列成果：
- Ley的团队设计了用于连续流动过程和间歇模式的蒸发、浓缩和切换溶剂的高效原型系统，并成功应用于伸缩过程。
- 2013年，AbbVie Inc.的研究人员开发了高效的化合物合成系统，仅用三天就完成了48个10 - mg化合物库的制备，包括合成、纯化、验证和样品分配。
- Tu等人基于SWAVE平台和内部开发的机器人开发了全自动合成 - 纯化站，并通过Sonogashira偶联和Buchwald - Hartwig胺化反应验证了其有效性。
- Ahmed的团队开发了由机械臂和声流体末端执行器组成的机器人辅助声流体末端执行器（RAEE）系统，可用于流体泵送、颗粒和斑马鱼胚胎捕获以及微孔板中复杂粘性液体的移动混合。