[发明专利]用于促进化学反应的系统和方法

权利要求书

1.一种用于分子合成的系统，包括：容器，所述容器被配置成用于容纳包含一种或更多种反应物分子的流体混合物；以及至少一个表面，所述至少一个表面包含铁磁性材料或顺磁性材料，被定位成与所述容器中的反应物至少部分接触，所述铁磁性材料或顺磁性材料以垂直于所述至少一个表面的磁化方向被磁化，从而提供由所述一种或更多种反应物分子的手性选择性合成。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个表面包括结构化的基底，所述结构化的基底包括至少一个铁磁性材料或顺磁性材料的层。

3.根据权利要求2所述的系统，其中所述结构化的基底包括至少一个表面层，所述至少一个表面层对与一种或更多种选定的反应物的吸附具有亲和力，从而使得在所述至少一个表面附近处实现反应物之间的分子相互作用。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的系统，还包括预吸附在所述至少一个表面上的至少一种类型的反应物分子，所述预吸附的反应物分子与所述流体混合物中选定利手性的分子选择性地相互作用。

5.根据权利要求4所述的系统，还包括一种或更多种另外类型的反应物分子，所述一种或更多种另外类型的反应物分子被吸附在与对映体特异性相互作用相关的对应的一个或更多个另外的层中。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的系统，其中所述至少一个表面与提供与所述流体混合物的电接触的电极相关联，从而促进所述至少一个表面附近处的电化学反应。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的系统，其中包括铁磁性材料或顺磁性材料的所述至少一个表面被安装成选择性地放置成与所述容器中的反应物接触，以及放置成不与所述反应物接触。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的系统，其被配置成用于根据垂直于所述至少一个表面的磁化方向相对于所述至少一个表面是向上或向下，来选择性地促进手性分子的选定利手性的对映体的化学反应。

9.一种用于分子合成的系统，包括：

(a)容器，所述容器被配置成用于容纳包含一种或更多种类型的手性分子的流体混合物；

(b)电极装置，所述电极装置包括至少第一电极和第二电极，并被配置成用于在所述流体混合物上施加电场；所述第一电极包括提供与所述流体混合物的至少一个界面的至少一种铁磁性材料或顺磁性材料，所述至少一种铁磁性材料或顺磁性材料在垂直于所述第一电极的表面的向上方向或向下方向被选择性磁化；所述第二电极位于离所述第一电极的预定距离处，并与所述第一电极电绝缘；其中所述第一电极的磁化在与所述流体混合物中的分子相互作用中的电子传输中提供自旋选择性，从而提供与所述流体混合物中的分子的对映体选择性相互作用；

(c)电源单元，所述电源单元被配置成用于在所述第一电极和所述第二电极之间提供电压和电流。

10.根据权利要求9所述的系统，其中所述第一电极包括至少一种铁磁性材料或顺磁性材料，所述系统还包括至少一个场产生单元，所述至少一个场产生单元被配置成选择性地将磁场施加到所述第一电极上，提供了所述第一电极的选定磁化方向。

11.根据权利要求9或10所述的系统，被配置成用于手性分子的合成或分离。

12.根据权利要求9至11中任一项所述的系统，被配置成用于来自外消旋混合物中的选定对映体的这种对映体特异性反应。

13.根据权利要求12所述的系统，其中所述对映体特异性反应是电化学氧化或还原反应。

14.根据权利要求9至13中任一项所述的系统，其中至少所述第一电极被安装成选择性地插入到所述容器中，用于选择性地开始和停止与所述流体混合物中的反应物的所述相互作用。