[发明专利]选择替代溶剂的方法

说明书

本发明涉及一种选择具有与常规使用的溶剂的性能相似的性能的替代溶剂的方法。通过简化选择溶剂的过程，可以节省复杂的实验步骤所消耗的时间、精力和资源，并且可以快速地选择和应用合适的溶剂。

技术领域

本申请要求于2017年9月1日提交的韩国专利申请No.10-2017-0111893的优先权的权益，该申请的全部公开内容通过引用并入本说明书中。

本发明涉及一种选择具有与参比溶剂的性能相似的性能的替代溶剂的方法，并且提供一种基于与参比溶剂的相似性和与溶质的相容性作为因子选择替代溶剂的方法。

背景技术

与诸如沉积的其它方法相比，采用溶液工艺制造物质的方法是最广泛使用的方法，因为该工艺相对简单，物理性能容易控制，并且制造成本非常低。在这种情况下，影响溶液工艺的性能的重要因素之一是在工艺中使用的用于制备溶液的溶剂。然而，由于环境问题、工艺安全问题和产率提高，一些常规使用的溶剂中会需要用其它溶剂替代。在许多溶剂中寻找与常规使用的溶剂的性能相似的替代溶剂的过程需要大量的用于实验的时间、精力和资源。因此，在许多溶剂中，需要一种容易且快速地找出具有与常规溶剂的性能相似的性能的替代溶剂的方法。

这种替代溶剂所需要的性能是与多种溶质中的每一种的相容性和与常规使用的溶剂的相似性。为了促进有机分子的合成和纯化，溶剂与各个溶质(反应物和产物)的相容性起到重要作用，并且与这些溶质的相容性是评价溶剂的溶解能力的基础。

溶剂的溶解能力可以通过计算溶剂相对于溶质的混合能来推断，并且可以通过量化各个溶剂的σ电位(sigma potential)的相似性来评价与常规使用的溶剂的相似性。例如，参考文献[A.Filly et al,LWT-Food Science and Technology,April 2015,Volume61,Issue 1,pp.33-40]公开了通过使用统计热力学方法基于量子化学计算结果，通过COSMO-RS(真实溶剂似导体屏蔽模型)选择用于食品香精提取的正己烷的替代溶剂的方法。

本发明人能够提供一种通过使用计算的物理量和通过COSMO-RS理论的特定模型方程来选择与常规使用的溶剂相似的替代溶剂的方法。

发明内容

技术问题

本发明提供一种选择可以替代常规使用的溶剂的溶剂的方法。

技术方案

为了解决上述问题，本发明提供一种简单且快速地选择用于有机分子的合成和纯化的常规使用的溶剂的替代溶剂的方法。

具体地，本发明提供一种选择替代溶剂的方法，包括：计算参比溶剂和溶剂候选者对于溶质的混合能并使其标准化；以及通过将使用参比溶剂与溶剂候选者的σ电位计算的溶剂候选者与参比溶剂的相似性代入等式1中，来计算溶剂候选者的d_ij值：

[等式1]

其中，i是参比溶剂的种类，j是溶剂候选者的种类，k是溶质的种类，S_ij表示参比溶剂i与溶剂候选者j之间的相似性，Δμ^s_jk表示Δμ_jk的标准化值，Δμ_jk表示溶剂候选者j对于溶质k的混合能，Δμ^s_ik表示Δμ_ik的标准化值，Δμ_ik表示参比溶剂i对于溶质k的混合能。

根据一个实施方案，等式1中的S_ij可以根据等式2计算：

[等式2]