聚焦|ACS Cent. Sci.：基于神经网络+机器人平台发现新化学反应-AIS expression CMS质谱仪担当重任！

        很多科学实验的重大发现都是偶然观察的结果，对于神秘的分子世界，我们很难提前知道在哪里会发现新的反应或分子。此外，当前的反应或发现通常仅限于已知的启发式方法，很少能发现新反应。而自动化系统的加入可以加速发现过程，但是，仅靠反应通量的增加并不能自动发现新反应，反而会由于化合物的多种组合发生爆炸反应，另外还有高昂的计算成本，都使得从第一原理发现新反应路径变得非常困难。

        此前，英国格拉斯哥大学 Leroy Cronin 等人提出了一种自动反应执行和反应评估的闭环系统，可以在化学空间新领域去发现新反应方面发挥关键作用。 在这种“闭环”系统中，系统会模仿人类实验者，以试错的方式自动探索化学空间。该系统由三个主要部分组成：1、执行和分析反应的化学机器人；2、分析数据的程序；3、与反应结果输出以预测下一步反应的最佳参数相关联的算法。其中我们的 expression CMS 小型台式质谱仪在实验过程中对数据处理和方法确定中发挥了关键作用，通过处理这些数据以评估反应性并创建化学空间模型，制定要执行的下一个实验。

图1：实验闭环系统(黄色标注部分为 AIS expression CMS小型台式质谱仪)

        一系列的试剂通过专用的泵添加到一个混合器烧瓶中。通过两个额外阀门泵将反应混合物转移到6个反应器中，另一个具有相同设置的泵（蓝色）用于连接反应器与 NMR。最后，在进入 expression CMS 之前，安装了第三个泵用于在线稀释。

图2：智能处理平台(右图中黄色标注部分为 AIS expression CMS小型台式质谱仪)

        通过大量的实验对该系统进行验证，在实验过程中，不仅发现了一个新的光化学反应，还发现了一个已知试剂(对甲苯磺酸基甲基异氰化物，TosMIC)的新反应模式。分析表明，这种反应本质上是不可预测的，这也证明了在不需要人工干预的情况下，智能系统发现未知反应的可能性。

        除此之外，expression CMS 在整个化学工作流程中，承担了其他更多的分工，随处可见他的身影。无论是反应监测还是最终产物确认，expression CMS 依靠其便捷、准确、快速的检测技术，发挥着重要作用。随着技术的发展，expression CMS 的兼容性更加强大，此前，AIS 推出主动分流接口 puriFlash® Active Splitter，拓展了 expression CMS 与其他技术实现联用的更多可能性。（关注微信公众号或登录官方网站，了解更多产品详情 https://advion-interchim.com/）

图3 expression CMS在整个工作流程中发挥重要作用

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscentsci.1c00435?ref=pdf

Discovering New Chemistry with an Autonomous Robotic PlatformDriven by a Reactivity-Seeking Neural NetworkDario Caramelli, Jarosław M. Granda, S. Hessam M. Mehr, Dario Cambié, Alon B. Henson,and Leroy Cronin*