本申請是pct國際申請日為2011年11月7日，pct國際申請?zhí)枮閜ct/ch2011/000266、國家申請?zhí)枮?011800535792并且發(fā)明名稱為“用于化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)容器”的申請的分案申請。

本發(fā)明涉及用于根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求1的前序的容納化學(xué)物質(zhì)的容器，容器的組件，以及這種容器用于停止化學(xué)反應(yīng)的用途。

背景技術(shù)：

用于通過使兩種以上物質(zhì)在反應(yīng)器中反應(yīng)而進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的方法描述在wo02/13969a1(以及相應(yīng)的文獻(xiàn)us2004/0235046a1)中，其中用于該反應(yīng)需要的物質(zhì)的至少一種存在于以氣密方式封閉的容器中，被引入到反應(yīng)器中或與所述容器一起引入到反應(yīng)器中，并且通過或者在反應(yīng)之前或者在反應(yīng)過程中破開容器而從容器釋放。這里，將容器在反應(yīng)器內(nèi)通過化學(xué)、物理或機(jī)械影響的無目標(biāo)施加而破開，典型地，例如通過在反應(yīng)器中提供的攪拌器的沖擊效應(yīng)。此外，在反應(yīng)器中占優(yōu)勢的壓力還可以導(dǎo)致物質(zhì)容器破開。在wo02/13969a1中的方法的情況下，使用物質(zhì)容器的組件，其各自容納有基于摩爾當(dāng)量分級的物質(zhì)量。這種預(yù)填充有基于摩爾當(dāng)量分級的物質(zhì)量的容器的使用使得實(shí)驗(yàn)室化學(xué)家容易進(jìn)行用于相應(yīng)的反應(yīng)所需的物質(zhì)的正確計(jì)量加入，和/或使得可以用預(yù)填充的物質(zhì)量“操作”必須的物質(zhì)量。這是有重大意義的，尤其是當(dāng)進(jìn)行平行反應(yīng)時。

對于很多化學(xué)反應(yīng)，相對小和微小的物質(zhì)量通常必須在反應(yīng)的過程中，當(dāng)時間上精確預(yù)定的時刻或一旦達(dá)到精確定義的物理狀態(tài)，例如壓力時，引入至位于反應(yīng)器中的反應(yīng)質(zhì)中。如果在時間上的該時刻在反應(yīng)器中存在相對高的壓力，物質(zhì)的引入需要極其復(fù)雜的和因此成本昂貴的裝備。另外的常見問題還有所要引入的物質(zhì)通常是非常敏感的，并且例如必須不與空氣或濕氣接觸。另一方面，聚烯烴合成中的特定催化劑例如僅可以在達(dá)到反應(yīng)混合物的精確限定的壓力(例如乙烯氣體壓力)之后加入。這再一次顯著地增加了用于這種物質(zhì)的計(jì)量加入所需的裝備的復(fù)雜性。在聚烯烴合成的領(lǐng)域，非常小的量例如，典型地，例如0.6mg的懸浮中的高敏感催化劑必須通過高壓泵的方式在絕對排除空氣和濕氣的情況下泵入至典型地具有100-1000ml或者甚至更大的體積的反應(yīng)器中，典型地逆著30巴的壓力。進(jìn)一步更嚴(yán)重的問題是，對于現(xiàn)今可得的非常高活性的催化劑，例如在非均相催化的情況下，實(shí)際上不可能的是，在沒有作為在復(fù)雜的、一般混亂的管線中實(shí)際上不可避免的殘留濕氣或殘留空氣的結(jié)果，少量懸浮的催化劑粒子在它們到達(dá)反應(yīng)器之前損失或破壞的情況下，逆著例如60巴的高壓將極小的懸浮中的催化劑量計(jì)量加入至反應(yīng)器中。如果此外，像常規(guī)那樣，將敏感的助催化劑以及如果需要其他試劑加入，在壓力下的計(jì)量加入是更加有問題的。

很多化學(xué)反應(yīng)需要在反應(yīng)過程的特定階段的過程中加入特定物質(zhì)。在實(shí)踐中，這意味著必須將反應(yīng)器制成可連接用于物質(zhì)進(jìn)料，這對于加壓的反應(yīng)器，當(dāng)然需要特定技術(shù)上復(fù)雜的定量給料裝備，其難以清除殘留的空氣或殘留的水(壓力泵、軟管等)。即使具有高水平的技術(shù)復(fù)雜性，實(shí)踐上不可能以純的形式，例如固體形式加入物質(zhì)。然而，這本身將拓展新的可能性，并且因此將是特別希望的。

當(dāng)使用多個反應(yīng)器進(jìn)行稱為平行反應(yīng)的反應(yīng)時存在另外的問題。如果該反應(yīng)需要最小量的高度靈敏物質(zhì)的計(jì)量加入，尤其是逆著反應(yīng)器壓力，所需要的裝備的復(fù)雜性極大地增加。當(dāng)進(jìn)行任何平行實(shí)驗(yàn)時，一般存在另外的問題，尤其是具有短的和中等的反應(yīng)時間的平行實(shí)驗(yàn)。然而對于例如平行合成這剛好是最令人感興趣的部分。在實(shí)踐中，這種反應(yīng)那么僅能夠以贗平行方式進(jìn)行，換言之將物質(zhì)相繼地計(jì)量，以使得所需要的裝備的復(fù)雜性保持在合理的限度之內(nèi)。例如，如果反應(yīng)時間是10分鐘并且物質(zhì)的計(jì)量加入需要一分鐘，當(dāng)最后將物質(zhì)計(jì)量加入至第十個反應(yīng)器中時，必須進(jìn)一步操作第一反應(yīng)器，換言之向其提供另外的物質(zhì)。這里，通常的困難是，在反應(yīng)器中發(fā)生的反應(yīng)已經(jīng)需要該物質(zhì)的計(jì)量加入，而用于該目的提供的裝備部件仍然被另一個反應(yīng)器占用。例如對于移液管機(jī)器人，在不進(jìn)行巨大的技術(shù)努力的情況下這實(shí)際上不可能解決。該問題實(shí)際上可以借助于高度復(fù)雜軟件算法通過作為“調(diào)度”已知的方法部分減輕，但實(shí)際上不能令人滿意地解決。

因此適宜的是有簡單的解決方案，使用該方案，用最簡單的軟件和最簡單的硬件，可以在相同的時間操作所有反應(yīng)，特別地，例如使得能夠例如在時間上任意的所需時刻，例如甚至在全部的反應(yīng)中在時間上相同的時刻將所需物質(zhì)加入至任意反應(yīng)。這不僅對于平行合成，而且對于常規(guī)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)都將提供技術(shù)突破。

如在引言中引用的文獻(xiàn)wo02/13969a1，其主要關(guān)注物質(zhì)容器的提供，如已經(jīng)提到的，所述容器各自容納有基于摩爾當(dāng)量分級的物質(zhì)量。上面說明的當(dāng)計(jì)量特別地精密的物質(zhì)時的問題在該文獻(xiàn)中沒有以任何方式解決。此外，在該文獻(xiàn)中不能明確地或暗含地找到對于該問題的解決方案。此外，該文獻(xiàn)沒有公開對于“調(diào)度”的問題的解決方案。此外，該文獻(xiàn)也沒有描述可以完全準(zhǔn)備反應(yīng)以使得它(或者也可能僅是其一部分)可以以所謂“遙控”方式進(jìn)行。

適合于制備由至少三個組分形成的混合物的方法和裝置描述在de102005059000a1中。該器件包括燒瓶形混合容器，混合組分中的個位于其中。將兩室的內(nèi)部容器插入并且將其固定在混合容器的開口的頸部中。內(nèi)部容器的兩個室由可以破開的分隔隔膜分開，并且各自容納有兩個另外的混合組分中的一個?？尚D(zhuǎn)封閉帽位于混合容器的開口頸部上。內(nèi)部容器在底部通過破裂片封閉，換言之朝向混合容器的內(nèi)部。朝向頂部，內(nèi)部容器僅經(jīng)由混合容器的閉合帽間接地封閉。閉合帽機(jī)械地和/或運(yùn)動地連接至突入至內(nèi)部容器中并且豎立在隔膜上的棒。通過旋轉(zhuǎn)閉合帽，棒向內(nèi)壓并且分隔隔膜從而破開，其中位于內(nèi)部容器中的兩種混合組分混合并且彼此反應(yīng)。在兩種組分的混合和/或反應(yīng)的過程中，作為氣體生成的結(jié)果在內(nèi)部容器中產(chǎn)生增加的壓力并且破開內(nèi)部容器的底端的破裂片，以使得將物質(zhì)容器的內(nèi)容物倒入至混合容器中并與位于其中的混合組分混合。用該文獻(xiàn)中公開的裝置和/或其中公開的混合方法，混合過程通過手動觸發(fā)，機(jī)械力影響并且作為結(jié)果破開內(nèi)部容器的兩個室之間的分隔隔膜。內(nèi)部容器相對混合容器中的運(yùn)動固定并且自身不以氣密方式封閉。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在上面解釋的問題的基礎(chǔ)上，本發(fā)明的第一目標(biāo)是簡化用于反應(yīng)所需的物質(zhì)的計(jì)量加入并且，在極端情況下，第一次使得這成為可能。本發(fā)明的另外的目標(biāo)是改進(jìn)一般類型的方法至使得它適合用于進(jìn)行真正的平行反應(yīng)的程度。最后，一般類型的方法由本發(fā)明改進(jìn)至高度靈敏物質(zhì)和尤其是其最小量的均勻加入可以在反應(yīng)的過程中使用簡單的方式在時間上任意所需的時刻開始的程度，而不因?yàn)樵撃康亩仨毚蜷_反應(yīng)器。

形成本發(fā)明的基礎(chǔ)的這些目標(biāo)通過以下各項(xiàng)實(shí)現(xiàn)：在獨(dú)立權(quán)利要求1中定義的根據(jù)本發(fā)明的方法，在獨(dú)立權(quán)利要求21中定義的根據(jù)本發(fā)明的容器，以及在獨(dú)立權(quán)利要求28中定義的根據(jù)本發(fā)明的容器的組件。根據(jù)本發(fā)明的方法、根據(jù)本發(fā)明的容器和根據(jù)本發(fā)明的容器的組件的特別有益的發(fā)展和實(shí)施方案將從相應(yīng)的從屬權(quán)利要求2-20，22-27和29-43顯露。權(quán)利要求44關(guān)于根據(jù)本發(fā)明的容器的用途，并且權(quán)利要求45關(guān)于根據(jù)本發(fā)明的組件的用途。

根據(jù)本發(fā)明的方法，本發(fā)明的要點(diǎn)如下：對于通過使兩種以上物質(zhì)在反應(yīng)器中反應(yīng)而進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的方法，至少一種物質(zhì)存在于以氣密方式封閉的基本上反應(yīng)惰性的容器中，所述至少一種物質(zhì)被在所述容器中引入至所述反應(yīng)器中，并且之后通過在所述反應(yīng)之前或所述反應(yīng)的過程中有意地破開所述容器而將所述物質(zhì)從所述容器釋放。使用的容器設(shè)計(jì)為使得當(dāng)超過內(nèi)部壓力與所述容器外的壓力之間的特定破裂壓力差時所述容器破開。在所述反應(yīng)器中的壓力與所述容器中的壓力之差超過所述容器的特定破裂壓力差的情況下，所述容器破開并且位于所述容器中的所述物質(zhì)作為在所述反應(yīng)器中有意施加壓力的結(jié)果從而被釋放。

根據(jù)本發(fā)明的容器，本發(fā)明的要點(diǎn)如下：該容器以氣密方式封閉并且容納有測量量的化學(xué)物質(zhì)，所述容器為內(nèi)部壓力與所述容器外的壓力之間的特定破裂壓力差而設(shè)計(jì)，使得當(dāng)在所述內(nèi)部壓力與所述容器外的壓力之間存在超過所述特定破裂壓力差的壓力差時，所述容器破開并且釋放其中容納的所述物質(zhì)。

根據(jù)本發(fā)明的容器的組件，本發(fā)明的要點(diǎn)如下：有至少兩個容器的組件，所述容器以氣密方式封閉并且各自容納有測量量的化學(xué)物質(zhì)，每個容器為內(nèi)部壓力與所述容器外的壓力之間的特定破裂壓力差而設(shè)計(jì)，使得當(dāng)在所述內(nèi)部壓力與所述容器外的壓力之間存在超過所述特定破裂壓力差的壓力差時，所述容器破開并且釋放其中容納的所述物質(zhì)。

在本文的上下文中，術(shù)語一種或多種“物質(zhì)”不僅應(yīng)理解為意指反應(yīng)中包括的起始材料，而且還意指這樣的材料：對所要形成的反應(yīng)產(chǎn)物的化學(xué)計(jì)量學(xué)具有非直接影響或甚至是無影響或僅有潛在影響的材料，或者用于任何其他原因進(jìn)料的材料，如溶劑、催化劑、助催化劑、活化劑、抑制劑、加速劑等。該物質(zhì)可以是固體、液體或氣態(tài)，并且溶液和懸浮液也是可能的。在其下將物質(zhì)在反應(yīng)器中合并直至所需的反應(yīng)產(chǎn)物形成的物理和化學(xué)條件被稱為反應(yīng)條件。

在本文中，表達(dá)“基本上反應(yīng)惰性”應(yīng)理解為意指構(gòu)成容器的一種或多種材料對于化學(xué)反應(yīng)沒有影響或者至少沒有顯著的影響。材料如玻璃或聚乙烯已知適合用于大部分反應(yīng)。

在本文中，表達(dá)“特定破裂壓力差”被理解為意指容器的內(nèi)部壓力與主要容器外的壓力之間的壓力差值，當(dāng)存在或超過所述壓力差值時，容器破裂或破開，以使得將所述容器的內(nèi)含物釋放或可到達(dá)。每個容器設(shè)計(jì)用于特定破裂壓力差，換言之用于由制造者預(yù)先選擇的破裂壓力差，其可以通過以下方式在制造的過程中實(shí)現(xiàn)：材料選擇、壁厚度、成形和/或預(yù)定破裂點(diǎn)的形成。此外，術(shù)語“特定”意指任意容器的破裂壓力差是已知的或必須以任何形式使得用戶知道，以使得可以根據(jù)它們的破裂壓力差正確使用容器，或者因此可以合適地執(zhí)行反應(yīng)。關(guān)于特定破裂壓力差的信息必須以合適的形式標(biāo)記至容器。例如，關(guān)于特定破裂壓力差的信息可以附加至容器自身，例如作為以代碼或純文本的形式的標(biāo)記。備選地，關(guān)于容器的破裂壓力差的信息也可以附加至容器包裝或者可以在另一種信息載體上提供，例如在容器包裝中。重要的僅是用戶可以清楚地識別對相應(yīng)的容器所設(shè)計(jì)的破裂壓力差。

在本文中，表達(dá)在反應(yīng)器中“有意施加壓力差”應(yīng)被理解為意指在反應(yīng)器中比位于反應(yīng)器中的容器的內(nèi)部壓力高或低的壓力的有意的產(chǎn)生。這里，典型的是更高的壓力(過壓)，但原理上負(fù)壓(真空)的施加也是可能的。還可能的是例如將容器在壓力下封閉。以這種方式封閉的容器(并且因此加壓)在其他方面相同的條件下在更高的外部壓力的情況下爆裂，或者例如(更傾向于)在外部負(fù)壓力的情況下爆裂。在以下實(shí)施方案中通過實(shí)例的方式提及的壓力值是絕對壓力值，并且相應(yīng)的相對于容器的內(nèi)部壓力的壓力差值通過內(nèi)部壓力的扣除給出。在大部分情況下后者對應(yīng)于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。

反應(yīng)器中特定壓力的有意產(chǎn)生典型地通過將氣體或氣體混合物在相應(yīng)的壓力下使用目前已知的合適的裝備施加至反應(yīng)器獲得，其中氣體或氣體混合物是惰性的或者，在需要的情況下，也可以參加反應(yīng)。如果在該反應(yīng)階段施加的壓力對于該反應(yīng)在任何情況下都是不需要的，則相對短期間的施加是足夠的，其足以選擇性地破開所需的容器(或者為相同的破裂壓力差而設(shè)計(jì)的所有容器)。有意的壓力產(chǎn)生也可以采用或包括通過反應(yīng)自身在反應(yīng)器中建立的(自發(fā))壓力，然而，其中當(dāng)然必須已知反應(yīng)動力學(xué)并且容器的破裂壓力差必須因此與其適合。需要達(dá)到容器的特定破裂壓力差的反應(yīng)器中的(過)壓力也可以例如通過反應(yīng)質(zhì)的任選的臨時有意加熱產(chǎn)生，例如，當(dāng)未提供或不可能通過氣體的方式施加外部壓力時。

按照根據(jù)本發(fā)明的方法的主要想法，將一種或多種物質(zhì)以壓力誘導(dǎo)方式計(jì)量和/或釋放，換言之通過在反應(yīng)器中匹配于容納有一種或多種物質(zhì)的一個或多個容器的特定破裂壓力差的壓力的有意的施加，反應(yīng)器中在上述壓力下相對于容器中壓力的差超過容器的特定破裂壓力差。該方法具有以下益處：在反應(yīng)開始之前已經(jīng)可以將所要計(jì)量的物質(zhì)引入至反應(yīng)器中(在仍然封閉的容器內(nèi))，之后可以將它們保持在其中直至在反應(yīng)的過程中需要它們時。歸因于其中物質(zhì)以氣密方式封閉的物質(zhì)容器的使用，最小物質(zhì)量的計(jì)量加入以及高度敏感物質(zhì)的同樣計(jì)量加入以完全沒有問題的方式也是可能的。歸因于物質(zhì)的壓力誘導(dǎo)釋放，反應(yīng)的過程可以以最簡單的方式僅通過必要的壓力條件的產(chǎn)生而在一定程度上外部“遙控”，而沒有反應(yīng)器中的其他干涉。

在這個方面，根據(jù)本發(fā)明的方法具有進(jìn)一步的重要益處，因?yàn)樗沟媚軌蛟趯?shí)踐中在無限數(shù)目的反應(yīng)器中進(jìn)行真正的平行反應(yīng)，而不需要所需裝備的高度復(fù)雜性。在開始之前已經(jīng)可以將用于反應(yīng)所需的全部物質(zhì)引入至反應(yīng)器中，并且在反應(yīng)開始時或在反應(yīng)的過程中在時間上較晚的時刻單獨(dú)的物質(zhì)的計(jì)量加入可以通過在單獨(dú)的反應(yīng)器中產(chǎn)生因此匹配的壓力條件或壓力剖面而非常簡單地控制。

此外，例如，關(guān)于量(所要計(jì)量的試劑的量)的和質(zhì)的“質(zhì)量控制”可以完全與反應(yīng)分開并且在之前實(shí)施。

此外，可以按這樣的方式施加作為試劑和組分的“庫”的事物，其中在具體的領(lǐng)域第一次可以從計(jì)劃到執(zhí)行自動地進(jìn)行操作上“遙控的”反應(yīng)，更具體地，用與現(xiàn)今的裝備比較更少的復(fù)雜裝備(“桌面化學(xué)”)。

在例如平行合成的一般合成中，例如采用惰性氣體例如氬的增加外部壓力在第一個實(shí)例中僅在第一階段中產(chǎn)生，以使得所有試劑例如在十個反應(yīng)器中同時釋放，以使得反應(yīng)在時間上全部在相同的時刻開始。在時間上較晚的時刻，之后使壓力達(dá)到更高的水平，在這種情況下容器之后在每個反應(yīng)器中破開，所述容器容納有停止相應(yīng)的反應(yīng)的物質(zhì)，于是在其中將所有的反應(yīng)同時停止。在這個簡單的實(shí)例中，“調(diào)度”的問題不僅僅是被解決了，而是被徹底消除了。

在特定的反應(yīng)如聚烯烴合成中，將所有試劑加入至根據(jù)本發(fā)明的惰性容器中，以使得例如容納有助催化劑(例如mao)的容器在例如10巴的乙烯氣體壓力(反應(yīng)性氣體壓力)下釋放物質(zhì)或助催化劑。在合成開始之前將催化劑在例如在30巴乙烯氣體壓力破裂并且釋放催化劑的容器中加入至反應(yīng)器。催化劑因此實(shí)際上從一開始就以其中可以將它以技術(shù)上簡單的方式溶解的方式以物質(zhì)混合物存在，但是既不在反應(yīng)開始時釋放，也不在釋放助催化劑的10巴乙烯氣體壓力時釋放，而是通過容器的方式可靠地與其他反應(yīng)參與物分離，換言之在一定程度上惰性“包裝”，直至壓力增加至30巴的時刻。在另外的反應(yīng)步驟中，將除反應(yīng)氣體分子乙烯之外的單體例如在時間上的特定時刻結(jié)合至聚合物鏈中。為此，也將例如精確限定的量的丁二烯或者在反應(yīng)開始時或者在反應(yīng)開始之前加入根據(jù)本發(fā)明的容器中，所述容器例如在40巴乙烯氣體壓力破裂，并且從而釋放其中容納的物質(zhì)。從而可以將任何試劑在實(shí)踐中在時間上的任意時刻引入至反應(yīng)中，盡管有意地，例如在不需要打開反應(yīng)器或不需要其他重要的技術(shù)預(yù)備的情況下。此外，質(zhì)量控制(例如關(guān)于計(jì)量量)可以與反應(yīng)分離，這提供了另外的益處。也可以加入容納有氣體例如丙烯的容器。反應(yīng)可以以已知方式停止，例如用乙醇(etoh)。這也可以經(jīng)由具有例如60巴的破裂壓力差的根據(jù)本發(fā)明的容器實(shí)現(xiàn)。平行方法中的所有反應(yīng)從而可以同時停止，而不需要必須打開所有的反應(yīng)器。

單從這些短的示例性說明清楚的是，通過本發(fā)明的方式可以(第一次)甚至允許復(fù)雜的反應(yīng)以可以將所有試劑在反應(yīng)開始之前在它們自己的容器中加入至反應(yīng)器中方式進(jìn)行，以這種方式之后實(shí)際上可以在不需要以可程序控制的方式操作反應(yīng)器自身的情況下進(jìn)行反應(yīng)，并且在平行合成中，不存在任何最小的調(diào)度問題。

關(guān)于根據(jù)本發(fā)明的方法，優(yōu)選使用的容器設(shè)計(jì)為使得它們在比它們相應(yīng)的內(nèi)部壓力高出至少特定破裂壓力差的外部壓力破開，其中通過在反應(yīng)器中有意施加匹配容器的特定破裂壓力差的過壓，容器破開并且位于容器中的物質(zhì)因此以壓力誘導(dǎo)方式釋放。通過過壓的方式的容器的破開與如果通過負(fù)壓的方式破開容器比較允許更大的壓力范圍以及更大的壓力間隔。

然而對于特定的應(yīng)用，在特定的(外部)負(fù)壓下釋放物質(zhì)的容器可能是十分有益的。其實(shí)例是催化劑的合成之后的質(zhì)量控制，為此要在其多孔性(活性表面的關(guān)鍵變量)方面進(jìn)行測量。一旦催化劑與殘留空氣或殘留濕氣接觸，它一般立即被破壞并且具有不同性質(zhì)的表面。因此有益的是將催化劑(以精確限定的量)保持在根據(jù)本發(fā)明的容器中，其中它可以安全地遠(yuǎn)離空氣和濕氣，優(yōu)選在保護(hù)性氣體氣氛下，直至質(zhì)量測試。多孔性測量在很多情況下基于真空和氮的循環(huán)施加，其中對可以由催化劑吸收的氮分子的量進(jìn)行測量。對于本申請，理想的是不將容器通過外部過壓破開，而是將容器在首先施加真空沖擊的情況下精確地破開并且從而釋放催化劑。

根據(jù)有益的實(shí)施方案，兩種以上相同的或不同的物質(zhì)在具有不同的破裂壓力差的分開的容器中存在，并且從相應(yīng)的容器通過在反應(yīng)器中有意施加適合不同的破裂壓力差的壓力差的方式選擇性地釋放。當(dāng)然，由于任何原因而存在的或者必須在分開的容器中存在的不同的物質(zhì)的同時計(jì)量加入也是可能。在這種情況下，所討論的容器當(dāng)然必須設(shè)計(jì)用于相同的破裂壓力差。

在容器中也可以存在精確限定的物質(zhì)混合物，如溶液或簡單的懸浮液。

所要計(jì)量的物質(zhì)的每一種也可以有益地在兩個以上容器中存在，各自具有預(yù)定的，可能不同的優(yōu)選基于摩爾當(dāng)量測量的物質(zhì)量，其中容納有相同物質(zhì)的容器則全部具有相同的破裂壓力差。這具有的益處是這些物質(zhì)的劑量量可以通過匹配物質(zhì)容器的組合非常容易地設(shè)定，如在介紹中引用的文獻(xiàn)wo02/13969a1中基礎(chǔ)地詳細(xì)描述的。本發(fā)明因此在一定程度上建立了除物質(zhì)類型和物質(zhì)量的兩個“維度”之外的“第三維”的延伸。

反應(yīng)的進(jìn)程有益地通過壓力誘導(dǎo)，一個或多個容器的選擇性破開以及作為結(jié)果的位于一個或多個容器中的一種或多種物質(zhì)的選擇性釋放的方式控制。這具有所需要的裝備的低復(fù)雜性的益處，并且建立同時釋放一種或甚至更多物質(zhì)的可能性，例如在所有的反應(yīng)器中平行合成的情況下，而不需要每個反應(yīng)器必須包括例如具有上面提到的明顯限制的物質(zhì)泵。

這里，如果需要除反應(yīng)性氣體或反應(yīng)性溶劑之外，優(yōu)選在反應(yīng)開始之前將用于反應(yīng)所需的全部物質(zhì)引入至反應(yīng)器中，并且通過以壓力誘導(dǎo)方式有意地破開一個或多個容器以根據(jù)反應(yīng)計(jì)劃釋放在一個或多個容器中存在的一種或多種物質(zhì)。以這種方式，不再必須打開反應(yīng)器并且可以免除復(fù)雜的測量和用于在反應(yīng)的過程中引入物質(zhì)的裝備。

優(yōu)選使用具有在數(shù)巴至最多數(shù)百巴的區(qū)域中的分級的破裂壓力差的容器。破裂壓力差特別優(yōu)選落在1-10巴，10-30巴，30-70巴和70-100或70-200巴的范圍內(nèi)。破裂壓力差的精確度優(yōu)選落在0.2-5巴的范圍內(nèi)。作為安排的足夠遠(yuǎn)離的容器的破裂壓力差的結(jié)果，可以確保將相應(yīng)的容器有意地并且選擇性地破開。

根據(jù)本發(fā)明的方法特別好地適合于其中特別高度靈敏的物質(zhì)，尤其是催化劑，具體地，均相或非均相催化劑，必須計(jì)量的這種反應(yīng)。根據(jù)本發(fā)明的方法優(yōu)選用于進(jìn)行聚烯烴合成反應(yīng)或使用相似反應(yīng)技術(shù)的合成方法。該方法還有益于氫化。然而通過容器的方式計(jì)量的物質(zhì)也可以是例如起始材料、起始劑、加速劑、助催化劑、抑制劑等。

根據(jù)本發(fā)明的方法的范圍內(nèi)的再優(yōu)選的反應(yīng)是肽合成，固相反應(yīng)，尤其是固相合成或用固體床反應(yīng)器的反應(yīng)，固相/氣體-相反應(yīng)以及還有分析反應(yīng)，尤其是在高純度分析中。

按照根據(jù)本發(fā)明的方法的有益的實(shí)施方案，在具有氣態(tài)或液體反應(yīng)介質(zhì)的流動反應(yīng)器中進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。

根據(jù)本發(fā)明的方法的另外的有益的實(shí)施方案在于作為多個平行反應(yīng)，尤其是平行合成，和/或以裂池方法(split&poolmethod)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的事實(shí)。

根據(jù)本發(fā)明的方法特別好地適合于平行合成。不僅因?yàn)檫@里可以“遙控”平行反應(yīng)，也不僅因?yàn)橛矛F(xiàn)有相應(yīng)的物質(zhì)的庫這是更加方便的，而且也不僅因?yàn)樽詣踊虼烁唵危姨貏e地，在可以應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的方法的情況下，應(yīng)用平行合成和一般地用于平行實(shí)驗(yàn)的根據(jù)本發(fā)明的方法通過實(shí)際上將其消除而完全解決了調(diào)度的問題。因此，根據(jù)本發(fā)明的方法可以有助于平行實(shí)驗(yàn)的突破，因?yàn)樗鼘?shí)踐上完全消除了最重要并且最困難的問題中的一個。這是根據(jù)本發(fā)明的方法的特別重要的益處。

按照根據(jù)本發(fā)明的方法的優(yōu)選的變化，使用安置在外殼容器內(nèi)的至少一個容器，其中形成外殼容器以使得其為至少部分地氣體可滲透的和/或液體可滲透的，并且相對于容器更穩(wěn)定，以使得當(dāng)位于其中的容器以壓力誘導(dǎo)方式破開時它自身不損壞。外部容器甚至可以被“包裝”在另外的外部容器中。這里，“更穩(wěn)定的”意指外殼容器可以耐受比位于其中的容器更高的壓力或壓力差。通常，外部容器具有更厚的壁以實(shí)現(xiàn)這個效果。因?yàn)樗皇峭耆忾]的并且壓力補(bǔ)償可能因此發(fā)生，“較弱”或本身具有更薄的壁的設(shè)計(jì)也可能完全足以增加穩(wěn)定性。在這種方法變化中，當(dāng)容器破開時產(chǎn)生的碎片保留在外殼容器中。物質(zhì)轉(zhuǎn)移例如以溶解的形式轉(zhuǎn)移至反應(yīng)質(zhì)中。如果位于容器中的物質(zhì)是固體反應(yīng)載體，這種變化具有反應(yīng)載體保留在外殼容器中并且反應(yīng)在外殼容器內(nèi)發(fā)生的另外的益處。

依照根據(jù)本發(fā)明的方法的特別地有益的實(shí)施方案，使用各自安置在外殼容器內(nèi)并容納有不同的固體物質(zhì)的兩個以上容器，其中依賴于物質(zhì)相同的或不同的反應(yīng)或部分反應(yīng)在單獨(dú)的外殼容器內(nèi)發(fā)生。

在聚烯烴合成的情況下，催化劑的任務(wù)是將溶解的乙烯分子結(jié)合至所要形成的聚合物中。因?yàn)榇呋瘎┎荒芡ㄟ^外殼容器的玻璃料(等)，生長的聚合物保持為被“捕獲”在外殼容器中。例如，多個這種外殼容器從而也可以在一個反應(yīng)容器中在精確相同的條件下同時使用。作為益處，這不僅允許實(shí)踐上的絕對可比較性，而且使得能夠在作為“裂池方法”已知的方法中使用根據(jù)本發(fā)明的這種容器，例如在固相合成或(使用中等肽作為原材料)以及肽的液相合成或在通常的固相合成中。也可以類似地使用稱為凈化劑的試劑。具有外殼容器的根據(jù)本發(fā)明的容器關(guān)于在新催化劑、物質(zhì)或活性組分的研究和開發(fā)中的產(chǎn)量和相對品質(zhì)打開了全新的可能性。

如果，在內(nèi)部容器中，存在可以在反應(yīng)介質(zhì)中溶解的物質(zhì)，玻璃料或一般地隔膜的滲透率也可以適應(yīng)或設(shè)計(jì)為使得可以將物質(zhì)不在一次全部加入至反應(yīng)混合物，而是在特定的時間期間內(nèi)加入的方式。

此外，以這種方式封裝的容器在作為流動反應(yīng)器已知的反應(yīng)器中可以直接使用，其因此以例如在容器中的特定的催化劑裝置在例如10巴破開的方式配備有另外的室。之后將配備有外殼容器的該容器引入至流動反應(yīng)器(例如通過其的門)的另外的室中，其中流動通過外殼容器的例如具有要發(fā)生相變的分子的反應(yīng)流導(dǎo)致(內(nèi))容器在10巴的壓力爆裂，催化劑裝置從而釋放并且可以用于反應(yīng)，而催化劑不在反應(yīng)室外與任何其他氣氛接觸。

使用具有特定破裂壓力差的物質(zhì)容器的根據(jù)本發(fā)明的概念允許進(jìn)一步的有益開發(fā)，其中另外地使用容納有停止化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)的至少一個容器，其中該容器的特定破裂壓力差高于所使用的所有其他容器的特定破裂壓力差，但是小于或至少不大于用于相應(yīng)的反應(yīng)條件可允許的最大壓力。這里，可允許的最大壓力一般地由反應(yīng)器的性質(zhì)或構(gòu)造給出。如果反應(yīng)器中的壓力變得接近于可允許的最大壓力，例如在研究過程中出乎意料的放熱“失控”反應(yīng)的情況下，容器破開并且從而釋放的物質(zhì)將化學(xué)反應(yīng)完全停止。容納有反應(yīng)停止物質(zhì)的該容器形成簡單的但是高度有效的安全措施，其當(dāng)然也可以與其他反應(yīng)方法一起使用。所討論的容納有所述物質(zhì)的容器從而形成反應(yīng)器-內(nèi)部“保險(xiǎn)片”至特定程度并且還優(yōu)選配備有氣體-吸收作用。內(nèi)部“破裂片”與快速地向外釋放壓力的傳統(tǒng)的外部保險(xiǎn)片比較具有另外的益處，并且可以作為另外的安全措施平行使用，所述益處在于例如危險(xiǎn)試劑不能釋放至周圍環(huán)境，甚至不能釋放至煙囪中，并且將另外的安全措施設(shè)置在上游。此外，在緊急情況之后不需要更換保險(xiǎn)片。

該容器的另外的有益用途是在多孔性和表面測量領(lǐng)域，表面分析檢查，粒徑分布測量，顯微檢查以及還有儲存。優(yōu)選形成根據(jù)本發(fā)明的容器以使得它們的特定破裂壓力差落在與1-10巴，10-30巴，30-70巴，70-100巴或100-200巴的實(shí)例相關(guān)的范圍內(nèi)，具有優(yōu)選0.2-5巴的精度(容差)。這里，如已經(jīng)提到的，特定破裂壓力差優(yōu)選通過材料選擇、壁厚度、成形和/或通過預(yù)定破裂點(diǎn)的形成和排列確定。

根據(jù)有益的改進(jìn)，將容器安置在外殼容器內(nèi)，其中外殼容器是至少部分地氣體可滲透的和/或液體可滲透的，并且也形成為使得當(dāng)將位于其中的容器以壓力誘導(dǎo)方式破開時不將其自身損壞。這里，外殼容器特別優(yōu)選配備有至少一種玻璃料或功能等價(jià)的元件。

外殼容器特別優(yōu)選配備有至少一個另外的室，其容納作為氣體和/或液體形式的另外的化學(xué)物質(zhì)，經(jīng)由玻璃料或功能等價(jià)的元件與容納容器的室交換，并且為內(nèi)部壓力與外殼容器外的壓力之間特定破裂壓力差而設(shè)計(jì)，以使得它在超過特定破裂壓力差的壓力條件下破開并釋放其中容納的物質(zhì)。

配備有玻璃料等的容器的益處在于玻璃料之間的空間同樣以氣密方式封閉和/或可以容納另外的物質(zhì)，其位于玻璃料與內(nèi)容器之間。該物質(zhì)可以例如是助催化劑。

關(guān)于特定破裂壓力差的信息有益地分配至容器，尤其是通過或者在容器自身上或者在容器包裝之上或之中標(biāo)記的方式，具體地代碼的形式或純文本的形式。

根據(jù)本發(fā)明的組件優(yōu)選包括容納不同的物質(zhì)的容器，其中這些容器為相同的和/或不同的破裂壓力差而設(shè)計(jì)。在不同的破裂壓力差的情況下，關(guān)于優(yōu)選至少三個不同的破裂壓力差而形成容器。

組件可以有益地還包括具有相同的物質(zhì)的容器，其中將這些容器為不同的和/或相同的破裂壓力差而設(shè)計(jì)。在不同的破裂壓力差的情況下，將容器為優(yōu)選至少三個不同的破裂壓力差而設(shè)計(jì)。

組件最優(yōu)選包括根據(jù)量，優(yōu)選基于摩爾當(dāng)量分級的量的相同的物質(zhì)的容器。

特別有益的是組件包括在它們的特定破裂壓力差和/或以其中容納的物質(zhì)和/或以其中容納的物質(zhì)的量方面不同的多個容器。這里，也可以有益地提供具有相同的含量、相同的物質(zhì)量和相同的破裂壓力差的兩個以上容器。

還特別有益的是，組件包括具有至少三個、優(yōu)選至少四個不同的物質(zhì)填充量梯度的多個容器。

容器優(yōu)選具有在數(shù)巴至最多數(shù)百巴的范圍內(nèi)的破裂壓力差。容器的至少一個優(yōu)選為1-10巴的范圍內(nèi)的破裂壓力差而設(shè)計(jì)。備選地或另外地，至少一個容器為10-30巴的范圍內(nèi)的破裂壓力差而設(shè)計(jì)。備選地或另外地，至少一個容器還為30-70巴的范圍內(nèi)的破裂壓力差而設(shè)計(jì)。備選地或另外地，至少一種容器還為大于70巴的破裂壓力差而設(shè)計(jì)。對于破裂壓力差的容差在這種情況下優(yōu)選在0.2-5巴的范圍內(nèi)。

根據(jù)有益的實(shí)施方案，安排具有不同的特定破裂壓力差的兩個以上容器以使得一個嵌套在另一個之內(nèi)。在一些情況下可以從而節(jié)約空間，尤其是與相對小的反應(yīng)器結(jié)合。內(nèi)部容器也可以設(shè)計(jì)為使得它在外部容器之前爆裂并且在仍然封閉的外部容器內(nèi)釋放物質(zhì)，并且作為外部容器破開的事實(shí)的結(jié)果該物質(zhì)在將產(chǎn)物釋放至反應(yīng)器中的反應(yīng)混合物中之前與外部容器內(nèi)的物質(zhì)反應(yīng)(例如在催化劑或中間體的形成中原位隔離，不需要將反應(yīng)必須在反應(yīng)介質(zhì)中發(fā)生并且在這點(diǎn)上不需要將反應(yīng)器打開)。

根據(jù)優(yōu)選的改進(jìn)，根據(jù)本發(fā)明的組件的容納物質(zhì)的容器，或一些所述容器，各自安置在外殼容器內(nèi)，其中外殼容器比這些容器更穩(wěn)定并且是至少部分地氣體可滲透的和液體可滲透的。這里，外殼容器有益地配備有玻璃料或功能等價(jià)的元件。具有外殼容器的這種容器的益處已經(jīng)結(jié)合外殼容器自身進(jìn)行了解釋。

還特別有益的是組件的容器分配有關(guān)于它們的特定破裂壓力差的信息，尤其是提供標(biāo)記的方式，具體地代碼的形式或純文本的形式，或者在容器自身上或者在容器包裝之上或之中。

上面描述的根據(jù)本發(fā)明的類型的容器也可以根據(jù)本發(fā)明的另外的方面使用，以中斷在反應(yīng)器中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，其中在反應(yīng)過程中位于反應(yīng)器中的容器容納有停止反應(yīng)的物質(zhì)并且容器為特定破裂壓力而設(shè)計(jì)，其不大于對于相應(yīng)的反應(yīng)條件可允許的最大壓力。

附圖說明

在下文中將參考附圖并且在多個示例實(shí)施方案的基礎(chǔ)上更詳細(xì)地描述本發(fā)明。在附圖中：

圖1顯示具有四個各自容納有物質(zhì)并且仍然在氣密狀態(tài)密封的位于其中的容器的打開的示例反應(yīng)器的示意圖，

圖2顯示具有位于其中的容器的封閉狀態(tài)下的反應(yīng)器的示意圖，作為壓力施加的結(jié)果所述容器中的一個已經(jīng)爆裂并且已經(jīng)釋放位于其中的物質(zhì)，

圖3顯示具有位于其中的容器的封閉反應(yīng)器的示意圖，其在與圖2比較更大的壓力下已經(jīng)全部爆裂并且其已經(jīng)釋放位于其中的物質(zhì)，

圖4a-g顯示根據(jù)本發(fā)明的容納有物質(zhì)的容器的七個不同的實(shí)施方案的簡化視圖，

圖5a-c顯示根據(jù)本發(fā)明的容器的三個另外的實(shí)施方案的視圖，

圖6a-c顯示根據(jù)本發(fā)明的容器的三個另外的修改的實(shí)施方案的截面示例，

圖7顯示用于示例平行反應(yīng)的簡化圖解，

圖8顯示流動反應(yīng)器的基本截面示例，

圖9顯示用于解釋裂池方法的簡化圖解，以及

圖10顯示解釋根據(jù)本發(fā)明的容器的組件的草圖。

具體實(shí)施方式

以下定義適用于以下說明：如果在圖中用于闡明附圖的目的指定附圖標(biāo)記，但是未在與其直接相關(guān)的部分中提及，應(yīng)參考說明書的之前的或之后的部分的所述附圖標(biāo)記的解釋。相反，為了避免圖的過載以用于立即理解，較不相關(guān)的附圖標(biāo)記未在所有的圖中顯示。為此，應(yīng)對其他圖進(jìn)行參考。

傳統(tǒng)地引入的液體物質(zhì)s0和暫時仍以氣密方式封閉的四個容器1-4位于圖1中示例的打開狀態(tài)下的示例性反應(yīng)器r中，其中容器1例如容納有液體物質(zhì)s1，容器2容納有氣態(tài)物質(zhì)s2，并且容器3和4各自容納有固體物質(zhì)s3。容器3和4中的物質(zhì)是相同的，但以不同的(或相同的)量提供。容器2-4未由相應(yīng)的物質(zhì)s2或s3占據(jù)的體積部分填充惰性氣體或填充有以不同的方式與所要進(jìn)行的反應(yīng)相容的氣體或氣體混合物。代替僅一個容器，也可以使用多個容器1-4用于三種物質(zhì)s1-s3中的每一個，所述容器一起容納用于所要進(jìn)行的反應(yīng)所需要的物質(zhì)量。固體、液體和/或氣態(tài)物質(zhì)是用于所要進(jìn)行的反應(yīng)的起始材料以及在需要的情況下的催化劑、起始劑、加速劑和/或抑制劑。也可以將物質(zhì)s0引入至一個或多個分開的容器中，其當(dāng)在引入至反應(yīng)器r中時或在其后立即以任何方式破開(例如也在特定的壓力下)。這里將不詳細(xì)討論這點(diǎn)。依賴于所要進(jìn)行的反應(yīng)也可以將物質(zhì)s0完全省略，換言之在一開始在最初仍然封閉的容器中存在用于反應(yīng)所需的全部物質(zhì)。此外，也可以施加氣體并且反應(yīng)可以在其中進(jìn)行，并且氣體可以例如甚至自身是用于反應(yīng)所需要的另外的組分(例如聚烯烴合成中的丙烯氣體)。

容器1-4由反應(yīng)惰性材料，典型地，玻璃組成。制造容器，用物質(zhì)填充并且封閉以使得為目前已知的氣密方式，例如在引言中引用的文獻(xiàn)wo02/13969a1中詳細(xì)描述的。激光器件優(yōu)選用于熔化具有非常薄的壁的容器。

容器1-4由制造者通過合適的材料選擇、壁厚度的定尺寸、成形以及，在需要的情況下，也通過預(yù)定破裂點(diǎn)的方式為不同的特定破裂壓力差而設(shè)計(jì)。關(guān)于這一點(diǎn)所需要明白的內(nèi)容已經(jīng)在上面詳細(xì)地討論。

一旦將反應(yīng)器封閉，如圖2中示例，它通過用于所要進(jìn)行的反應(yīng)合適或需要的氣體或氣體混合物發(fā)揮作用。將氣體或氣體混合物以目前已知的方式通過優(yōu)選計(jì)算機(jī)控制的壓力控制器p的方式從氣體儲存容器g進(jìn)料。

備選地，如果反應(yīng)允許或者甚至需要，也可以增加溫度。壓力類似地連續(xù)地增加，例如通過蒸發(fā)溶劑的方式，并且經(jīng)由溫度/壓力曲線相對精確地控制。

之后，或者在開始時立即或者在時間上例如由反應(yīng)計(jì)劃預(yù)先確定的另一個所需時刻，在反應(yīng)器中通過壓力控制器p有意地產(chǎn)生壓力狀態(tài)(過壓)，其足以選擇性地引起具有最低的特定破裂壓力差的一個容器(或多個容器)爆裂，然而具有更高的破裂壓力差的其他容器在該過程中不損壞。在圖2中，容器1已經(jīng)以這種方式破開并且將其中容納的物質(zhì)s1釋放。當(dāng)容器1破開(爆裂)時產(chǎn)生的容器的碎片在圖2中通過1b表示。

隨著反應(yīng)的過程繼續(xù)，余下的容器也以相同的方式，逐漸地并且選擇性地通過顯著量的壓力的有意的施加而破開，并且將位于其中的物質(zhì)釋放，以使得它們可以參加反應(yīng)或者可以影響反應(yīng)。最終的狀態(tài)在圖3中示例，其中所有的容器已經(jīng)破開。容器1-4的碎片在這里通過1b、2b、3b和4b表示。

按照根據(jù)本發(fā)明的方法進(jìn)行的反應(yīng)的代表性實(shí)例是具有以下反應(yīng)控制的情況下的聚烯烴合成，其中在反應(yīng)過程中不再必須打開反應(yīng)器，并且在任意情況下除了所需的壓力施加之外不必須例如與乙烯氣體(第一單體)一起加入其他反應(yīng)物或其他物質(zhì)：

步驟1：反應(yīng)器裝有6個容器，其中第一組的兩個具有相同的第一破裂壓力差，容納助催化劑(例如xmg或x*0.6mgmao)，第三和第四容器相似地具有相同的第二(更高的)破裂壓力差，容納(主)催化劑(例如xmg或x*0.2mg)，第五容器具有再更高的第三破裂壓力差，容納第二單體(例如丁二烯，除第一單體乙烯氣體之外)，并且第六容器還具有再更高的第四破裂壓力差，容納淬火物質(zhì)(例如x*10mgetoh)。(這里，因子x是任意數(shù))。

步驟2：反應(yīng)器受到第一單體乙烯氣體作用并且壓力設(shè)定為例如10巴。

步驟3：在10巴的壓力下兩個第一容器破開并且將助催化劑mao釋放至反應(yīng)器中。

步驟4：等待2分鐘。

步驟5：將壓力增加至大約30巴。

步驟6：在30巴的壓力下第三和第四容器破開并且釋放(主)催化劑。

步驟7：等待5分鐘直至形成活性催化劑(催化劑+助催化劑)。

步驟8：將壓力在1分鐘內(nèi)臨時增加至大約45巴。

步驟9：具有精確地確定的，離散量的第二單體的第五容器在45巴的臨時增加的壓力下破開并將所述第二單體釋放至反應(yīng)器中。

步驟10：將壓力降低至30巴。

步驟11：等待60分鐘。

步驟12：將壓力在大約1分鐘內(nèi)臨時增加至大約60巴。

步驟13：作為增加至60巴的壓力的結(jié)果第六容器破開，并且釋放其中容納的猝滅物質(zhì)。作為結(jié)果，將所發(fā)生的反應(yīng)實(shí)際上立即停止(“猝滅”)。

步驟14：將壓力降低至環(huán)境壓力并且根據(jù)目前已知的標(biāo)準(zhǔn)程序繼續(xù)該方法。

圖7示意性地示例在使用通過r1、r2和r3標(biāo)記的三個反應(yīng)器的情況下的示例性平行反應(yīng)。與圖1-3中的實(shí)例類似，三個反應(yīng)器通過來自共同氣體源g的反應(yīng)氣體作用，其中通過用于全部三個反應(yīng)器的壓力控制器p共同地控制反應(yīng)氣體的壓力。從而在三個反應(yīng)器中獲得相同的壓力條件。

與圖1-3中的實(shí)例類似，反應(yīng)器最初裝有(在這里例如)容納物質(zhì)的三個容器411、421、431或412、422、432或431、432、433(參見反應(yīng)器的最上一行)。之后在時間上的特定時刻在全部三個反應(yīng)器中增加壓力直至在每種情況下三個容器中的一個破開并且將其中容納的物質(zhì)釋放至反應(yīng)器中(在反應(yīng)器的中間一行示例)。在隨后的步驟中，全部三個反應(yīng)器中的壓力再次增加直至在每個情況下三個容器中的第二個破開(反應(yīng)器的最下面一行中示例)。繼續(xù)該程序直至所有的容器破開并且將其中容納的物質(zhì)釋放。

當(dāng)進(jìn)行平行反應(yīng)時上面已經(jīng)描述的益處立刻顯見。調(diào)度問題被消除，因?yàn)樗械姆磻?yīng)器在反應(yīng)之前已經(jīng)可以裝有物質(zhì)容器，并且之后可以或者在相同的時間或者分別地在所有的反應(yīng)器中以相同的措施(通過中心壓力控制)容易地控制反應(yīng)。

圖4a-4g顯示容納物質(zhì)的容器11-17的多個可能的實(shí)施方案。用于實(shí)踐的原因，容器一般是拉長的(圖4a-4d和4f-4g)，但也可以是球形的(圖4e)。圖4a中的容器11是具有兩個圓底的圓柱形。圖4b中的容器12是相似的圓柱形，但是具有一個圓底和一個平底。圖4c中的容器13是具有兩個圓底的圓柱形或者是具有六個平面壁的矩形。圖4d中的容器14是圓錐形的或者金字塔形的。圖4e中的容器15是球形的。圖4a-4e中所有容器11-15的共同特征是它們具有基本上恒定的或均勻的壁厚度，其也決定了它們的破裂壓力差，其中具有平面壁部分或銳利的邊緣以及在其他方面連續(xù)結(jié)構(gòu)的壁的形狀一般地具有比具有圓表面和圓底部的形狀更低的破裂壓力差。這使得能夠以簡單的方式施加不同的破裂壓力差。依賴于所需的特定破裂壓力差，典型的壁厚度在0.03mm至大約2mm的范圍內(nèi)，其中(在構(gòu)造材料玻璃的情況下)可以覆蓋在數(shù)巴至大于100-150巴的范圍內(nèi)并且甚至可能更高的破裂壓力差。這里，與壁厚度比較容器的尺寸也發(fā)揮作用。在較大的容器的情況下，用于更高的破裂壓力差的壁厚度可能是數(shù)mm。具有根據(jù)圖4a的設(shè)計(jì)的典型的具有大約6巴的破裂壓力差的容器在這種情況下為大約50mm長，大約10mm厚并且具有大約0.05mm的壁厚度。

圖4f和4g顯示具有更大的壁厚度(大約0.2mm)的兩種備選的容器16和17，其設(shè)置有一個預(yù)定的破裂點(diǎn)16s(圖4f)和多個預(yù)定破裂點(diǎn)17s(圖4g)。在不具有預(yù)定破裂點(diǎn)的情況下，這些容器將在>100巴的區(qū)域內(nèi)的壓力差破裂。然而，將預(yù)定破裂點(diǎn)設(shè)計(jì)為使得容器在基本上較低的過壓，例如大約10巴已經(jīng)爆裂。當(dāng)然，任何其他的，可以通過預(yù)定破裂點(diǎn)的適當(dāng)設(shè)計(jì)的方式設(shè)定更高或更低的破裂壓力差。僅設(shè)置有一個安排在中心的預(yù)定破裂點(diǎn)16s的容器16通常破裂為兩半。具有數(shù)個預(yù)定破裂點(diǎn)，如圖4g中的容器17，產(chǎn)生沒有空腔或沒有明顯的空腔的更小的碎片，以使得當(dāng)容器爆裂時將物質(zhì)快速地或非?？焖俚剡M(jìn)料至反應(yīng)介質(zhì)。另一方面，從而出現(xiàn)更大或更小的瞬時濃度。

圖5a顯示特別設(shè)計(jì)的容器18。在外部，容器18具有與圖4f和4g中的容器16和17相似的設(shè)計(jì)，并且還具有預(yù)定的破裂線18s。然而，將玻璃包裹的鋼珠18p熔合至稍微更厚的容器壁中并且使其分布以使得，一旦容器爆裂，在每個碎片中存在至少一個(玻璃包裹的)鋼珠。從而可以將碎片通過磁鐵的方式容易地從反應(yīng)質(zhì)移除，將否則常規(guī)的過濾步驟消除。

在圖5b和5c中示例的容器19和20的情況下，分別地示例一個嵌套在另一個內(nèi)的兩個和三個容器19a和19b，以及20a、20b和20c，其中單獨(dú)的容器各自容納不同的物質(zhì)并且也各自為不同的破裂壓力差而設(shè)計(jì)，以使得單獨(dú)的容器在這些情況下也可以選擇性地破開。在圖5c中，例如最內(nèi)的容器20c具有最大的壁厚度并且最外的容器20a具有最小的壁厚度。當(dāng)然，這些容器也可以形成有預(yù)定破裂點(diǎn)。

圖6a和6b顯示根據(jù)本發(fā)明的物質(zhì)容器的另外的重要的修改。在這種情況下，實(shí)際的容納物質(zhì)的容器21或22安置在外殼容器31或32內(nèi)。外殼容器31或32在其穩(wěn)定性方面設(shè)計(jì)為使得，當(dāng)位于其中的容器21以壓力誘導(dǎo)方式破開時其自身不損壞。外殼容器31或32從而比位于其中的容器21或22更穩(wěn)定，換言之與相應(yīng)的容器21或22比較它可以耐受更高的壓力，或者耐受實(shí)踐上的任何壓力，因?yàn)樗谴蜷_的并且壓力補(bǔ)償可以從而發(fā)生。作為結(jié)果，當(dāng)位于其中的容器以壓力誘導(dǎo)方式破開時外殼容器(具有足夠的穩(wěn)定性)保持完整。外殼容器31或32在一些區(qū)域中是氣體可滲透的和/或液體可滲透的。這可以例如通過玻璃料31f或兩個完整的玻璃料32f實(shí)施。代替玻璃料，也可以提供功能等價(jià)的元件，如隔膜，其允許氣體和/或液體的交換，但保留固體粒子(超過預(yù)定尺寸)，但也允許低于特定尺寸的懸浮的固體(例如納米粒子)通過。

使用這種物質(zhì)容器具有以下益處：當(dāng)以壓力誘導(dǎo)方式破壞容納物質(zhì)的內(nèi)部容器時，所述容器的碎片保留在外殼容器中并且可以從而容易地從反應(yīng)質(zhì)移除，以使得將否則必須的碎片過濾或其他分離消除。這里，將溶解或懸浮在細(xì)粒中的物質(zhì)通過玻璃料提供至反應(yīng)介質(zhì)(并且如果需要反之亦然)。

用配備有隔膜的物質(zhì)容器，可以進(jìn)行貴金屬催化過程，其中產(chǎn)物不被貴金屬污染，并且可以將貴金屬容易地回收。

如果內(nèi)部容器容納固體反應(yīng)載體作為物質(zhì)，再另外的益處是提供在外殼容器內(nèi)之后發(fā)生的大量的反應(yīng)，換言之實(shí)際上在化學(xué)池中。在如上面已經(jīng)進(jìn)一步提及的裂池方法中，例如可以從而測試數(shù)打或數(shù)百種催化劑，或者例如可以合成數(shù)打或數(shù)百種肽。這里，外殼容器優(yōu)選設(shè)置有雕刻的條碼，其提供關(guān)于所容納的物質(zhì)的信息。

與圖6a和6b類似的物質(zhì)容器的修改在圖6c中示例，其中將外殼容器33在所有的側(cè)面封閉。外殼容器33包括中央圓柱部分33c和兩個圓頂形狀的末端部分33a和33b。將外殼容器的內(nèi)部分割為經(jīng)由玻璃料氣體和/或液體交換的三個室的兩個玻璃料(或功能等價(jià)的元件)33f位于中心部分的兩個端部。由中心部分33c形成的室接收可以通過有意壓力施加的方式破開的容器23。另外的物質(zhì)s5或s6各自位于通過圓頂形狀的部分33a和33b形成的兩個室的每一個中，其當(dāng)所述物質(zhì)s7因?yàn)閮?nèi)部容器以壓力誘導(dǎo)方式破開釋放時與位于內(nèi)部容器23中的物質(zhì)s7反應(yīng)，而不接觸反應(yīng)器中的反應(yīng)介質(zhì)。該物質(zhì)容器從而實(shí)際上形成獨(dú)立的(子)反應(yīng)器。通過使用具有不同的內(nèi)含物的多個這種子反應(yīng)器，可以平行進(jìn)行不同的反應(yīng)，更具體地，例如全部在相對大的反應(yīng)器中進(jìn)行。裂池反應(yīng)從而可以以全新的方式進(jìn)行，并且用于全新的反應(yīng)。外殼容器33還設(shè)計(jì)為使得兩個圓頂形狀的末端部分33a和33b可以與內(nèi)部容器23類似地通過壓力施加的方式破開，然而其中外殼容器(與玻璃料33f一起)的中心部分33c保持完整。那么可以使在外殼容器中產(chǎn)生的反應(yīng)混合物與反應(yīng)器中的反應(yīng)混合物混合，如圖6b中的容器的情況那樣。

在另外的修改中，也可以將兩種以上物質(zhì)容器安置在共同的外殼容器內(nèi)。

可以特別有益地使用配備有外殼容器的與圖6b中類似的容器在流動反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)，如參考圖8通過實(shí)例的方式適宜性地示例的。

作為整體通過60表示的流動反應(yīng)器主要包括管狀反應(yīng)室60a，其經(jīng)由兩個線路連接60b循環(huán)至由箭頭60s標(biāo)記的反應(yīng)氣體流中。例如為圓柱形并且在其兩個末端例如以使得反應(yīng)氣體可以通過其流動的通過玻璃料50f封閉的外殼容器50位于反應(yīng)室60a中。外殼容器50通過所述反應(yīng)室中的連接開口(在這里未示出)被引入至反應(yīng)室60a中。

這里，例如，各自具有化學(xué)物質(zhì)，例如反應(yīng)載體或催化劑或助催化劑的四個容器51-54位于外殼容器50中。依賴于所要進(jìn)行的反應(yīng)，容器51-54在相同的時間或在時間上不同的時刻通過一次或多次壓力沖擊或一般地通過反應(yīng)氣體的壓力增加的方式破開，并且從而開始或影響反應(yīng)。反應(yīng)產(chǎn)物保留在外殼容器50中，之后將其在給定的時間再從反應(yīng)室60a移除。

圖9適宜性地示例作為裂池方法已知的簡單的實(shí)例，其中使用之前描述的類型的外殼容器作為化學(xué)池。

這里(在該實(shí)例中)，使用四個反應(yīng)器r11、r12、r13和r14。例如，與圖8中所示的具有一個或多個物質(zhì)容器的外殼容器50類似的四個外殼容器71-74，其在這里示例為已經(jīng)破開的狀態(tài)，其位于第一反應(yīng)器r11中。將物質(zhì)w進(jìn)料至反應(yīng)器。在與物質(zhì)w反應(yīng)之前，例如(除其他之外)容納有分子v的形成聚合物位于外殼容器71-74中。這種單獨(dú)的外殼容器在圖9中單獨(dú)地示例并且通過70表示。歸因于反應(yīng)器r11中的反應(yīng)，分子w結(jié)合至聚合物中，以使得外殼容器71-74中的聚合物最終含有所有分子v和w。

在下一個步驟中，將四個外殼容器71-74在兩個反應(yīng)器r12和r13之間分開，其中將外殼容器71和72引入至反應(yīng)器r12中并且將外殼容器73和74引入至反應(yīng)器r13中。將不同的物質(zhì)x和y提供至兩個反應(yīng)器并且結(jié)合至分別的外殼容器71-72和73-74中的聚合物中，以使得外殼容器71-72最終含有具有分子v、w和x的聚合物并且外殼容器73-74最終容納具有分子v、w和y的聚合物。外殼容器在兩個反應(yīng)器r12和r13(或者一般地多個反應(yīng)器)之間的分開一般地稱為裂開(splitting)。

在下一個步驟中，再一次將外殼容器71-74組合在單個反應(yīng)器r14(“池”)中，其可以當(dāng)然物理上與其他的反應(yīng)器中的一個，例如反應(yīng)器r11相同。該反應(yīng)器裝有另外的物質(zhì)z，其中在外殼容器71-72中最終形成具有分子v、w、x和z的聚合物，并且在外殼容器73-74中最終形成具有分子v、w、y和z的聚合物。

當(dāng)然(如目前關(guān)于裂池方法已知的)，可以將外殼容器按需要以多種方式分開并組合，其中也可以使用實(shí)際上任意數(shù)目的外殼容器和實(shí)際上任意數(shù)目的反應(yīng)器。

如已經(jīng)提到的，本發(fā)明的特別重要的方面在于容納有物質(zhì)的容器組件的提供。這種組件也可以稱為“物質(zhì)庫”。這些組件依賴于所需目的(所要進(jìn)行的反應(yīng))可以包含不同的容器。這里，“不同的”是指容器可以在其中容納的物質(zhì)方面，在物質(zhì)量方面，以及在對于它們所設(shè)計(jì)的破裂壓力差方面變化，如在圖10中以圖的形式示例的。這里，也可以將相同的容器的數(shù)目在特定程度上看做為第四維度或第四個自由度。

圖10將其容器填充有n種不同的物質(zhì)c1...cn的組件符號化，其中將相應(yīng)的填充量基于摩爾當(dāng)量從0.1mmol...5.0mmol分級，并且破裂壓力差在6.5巴至60巴的范圍內(nèi)。示例量和壓力值當(dāng)然應(yīng)純粹通過實(shí)例的方式理解。作為特定的實(shí)例，示例了容器80，其容納有2.0mmol的測量量的物質(zhì)c3，并且為45巴的破裂壓力差而設(shè)計(jì)。組件中單個的、一些或所有的容器可以被提供兩次以上的可能性未在圖中示例。

當(dāng)然，在圖10中符號化的組件中，不是所有可能“坐標(biāo)點(diǎn)”(特定的物質(zhì)、特定的物質(zhì)量和特定的破裂壓力差的組合)必須在實(shí)踐中被“占據(jù)”。特定的物質(zhì)可以例如以不同的填充量存在于不同的容器中，但是僅具有一個單獨(dú)的破裂壓力差值。對于另一種物質(zhì)，在組件中可以容納有具有相同的物質(zhì)量，但不同的破裂壓力差值的容器。對于再另一個物質(zhì)，在組件中可以容納有具有例如僅兩個不同的破裂壓力差和另外地，例如，三個不同的填充量的容器。在極端的情況下，物質(zhì)也可以在組件中在僅一個容器中以單一的測量量并且具有單一的容器的特定破裂壓力差值給出。

對于實(shí)際應(yīng)用，有益的是組件包括具有至少2個，再更好至少3個，不同的破裂壓力差值的容器。此外，在實(shí)踐中有益的是在每種情況下組件容納有具有至少3個，優(yōu)選4個以上的填充量梯度的容器，其中填充量可以基于重量和基于摩爾當(dāng)量分級。所給出的不同的物質(zhì)的數(shù)目當(dāng)然依賴于組件所要用于的反應(yīng)。此外，在實(shí)踐中有益的是在組件中至少對于最經(jīng)常使用的物質(zhì)和填充量給出至少2-3個，但優(yōu)選大得多的數(shù)目的容器。