KR101650052B1 - 유기화합물 합성장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실험실 수준에서 소량의 유기화합물의 합성에 적합한 유기화합물의 합성장치에 관한 것으로, 다수의 튜브 삽입공(111)이 형성된 상부고정판(110)과, 상기 튜브 삽입공(111)과 각각 대응되어 튜브 하측 선단이 안착되어 고정되는 테이퍼홈(121)이 형성되고, 상기 테이퍼홈(121)과 유로로 연결된 배출포트(122)가 구비되는 하부고정판(120)과, 상기 상부고정판(110)과 상기 하부고정판(120)을 연결하여 서로 고정하게 되는 지지대(130)를 포함하는 멀티랙(100)과; 상부에 마개(210)가 조립되는 투입구가 형성되고 하부에 상기 투입구 보다는 직경이 작은 배출구가 형성되어 필터(220)가 마련된 중공 형상으로써, 상기 튜브 삽입공(111) 각각에 삽입되는 튜브(200)와; 상기 멀티랙(100)이 안착 위치하는 쉐이킹 플레이트(310)가 마련되어 상기 쉐이킹 플레이트(310)를 진동하여 구동하게 되는 쉐이커(300)와; 전자변(410)이 구비되어 상기 배출포트(122)와 연결되는 흡입장치(400);를 포함한다.

Description

유기화합물 합성장치{Apparatus for synthesis of organic compound}

본 발명은 펩타이드와 같은 유기화합물을 합성하기 위한 장치에 관한 것이다.

일반적으로 화학실험실에서 유기화합물, 예를 들어 펩타이드를 합성하는 과정은 반응 튜브 내에 각종 화합물질을 넣고 쉐이커(shaker)에서 일정 시간동안 진탕(shaking)하여 화학반응을 일으킨다. 화학반응이 완료된 후에는 쉐이커에서 튜브를 별도의 흡입장치로 옮겨서 튜브 내의 폐용액을 배출하는 작업이 반복된다.

한편 상업적인 용도에서의 펩타이드 합성 제조장치는 이 과정이 프로그램된 과정에 의해 자동화되어 이루어지고 있으나, 실험실 수준에서의 소량 제조에는 적합하지 않다.

반면에 실험실 수준에서 소량의 유기화합물을 합성하기 위해서는 앞서 설명한 것과 같이, 화합물질의 반응 합성을 위한 쉐이킹 작업과, 반응이 완료된 후에 튜브를 별도의 흡입장치로 옮겨 폐용액을 배출하는 작업이 분리되어 이루어지고 있으며, 따라서 한 번에 여러 개의 유기화합물을 합성하는 경우에는 많은 시간이 소요되고 동일한 과정의 반복적인 작업이 요구된다.

등록특허공보 제10-1014799호(공고일자: 2011.02.15)

본 발명은 이러한 종래기술의 문제점을 개선하기 위한 것으로써, 실험실 수준에서 소량의 유기화합물 합성하는 과정에서 튜브의 쉐이킹 과정과 튜브 내의 폐용액 배출을 위한 흡입 공정을 하나의 장치 내에서 편리하게 수행이 가능한 유기화합물의 합성장치를 제공하고자 한다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 유기화합물의 합성장치는, 다수의 튜브 삽입공이 형성된 상부고정판과, 상기 튜브 삽입공과 각각 대응되어 튜브 하측 선단이 안착되어 고정되는 테이퍼홈이 형성되고, 상기 테이퍼홈과 유로로 연결된 배출포트가 구비되는 하부고정판과, 상기 상부고정판과 상기 하부고정판을 연결하여 서로 고정하게 되는 지지대(130)를 포함하는 멀티랙과; 상부에 마개가 조립되는 투입구가 형성되고 하부에 상기 투입구 보다는 직경이 작은 배출구가 형성되어 필터가 마련된 중공 형상으로써, 상기 튜브 삽입공 각각에 삽입되는 튜브와; 상기 멀티랙이 안착 위치하는 쉐이킹 플레이트가 마련되어 상기 쉐이킹 플레이트를 진동하여 구동하게 되는 쉐이커와; 전자변이 구비되어 상기 배출포트와 연결되는 흡입장치;를 포함한다.

바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 튜브 중의 적어도 하나는 배출구가 봉인된 더미튜브인 것을 특징으로 한다.

바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 마개는 관통 형성된 벤트홀이 형성됨을 특징으로 한다.

바람직하게는 본 발명에 있어서, 시간을 설정하기 위한 입력장치가 마련되어 설정된 시간 동안에 상기 쉐이커를 구동하며, 상기 전자변의 단속을 제어하고 상기 흡입장치의 작동을 제어하게 되는 제어유니트(500);를 더 포함한다.

다음으로 본 발명의 유기화합물의 합성용 멀티랙은, 다수의 튜브 삽입공이 형성된 상부고정판과; 상기 튜브 삽입공과 각각 대응되어 튜브 하측 선단이 안착되어 고정되는 테이퍼홈이 형성되고, 상기 테이퍼홈과 유로로 연결된 배출포트가 구비되는 하부고정판과; 상기 상부고정판과 상기 하부고정판을 연결하여 서로 고정하게 되는 지지대;를 포함한다.

바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 하부고정판은, 상기 테이퍼홈 내에 탄성 지지되어 유로의 개폐가 이루어지는 볼플런저를 더 포함한다.

본 발명에 따른 유기화합물의 합성장치는, 튜브 내의 화합물질의 쉐이킹 공정과, 합성 반응 후의 튜브 내의 폐용액 배출 공정을 하나의 장치 내에서 편리하게 수행이 가능하여 실험실 수준에서 소량의 유기화합물 합성을 신속하고 편리하게 수행할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 유기화합물의 합성장치의 전체 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 유기화합물의 합성장치에 있어서, 튜브와 멀티랙의 바람직한 실시예를 보여주는 도면,
도 3의 (a)(b)(c)는 본 발명에 따른 유기화합물의 합성장치에 있어서, 각각 하부고정판, 튜브 및 더미튜브를 보여주는 도면,
도 4는 본 발명에 따른 유기화합물의 합성장치에 있어서, 멀티랙의 다른 실시예를 보여주는 도면,
도 5는 본 발명에 따른 유기화합물의 합성장치에 있어서, 멀티랙의 또 다른 실시예를 보여주는 도면.

본 발명의 실시예에서 제시되는 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있다. 또한 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

한편, 본 발명에서 제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소들과 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 제1구성요소는 제2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성요소는 제1구성요소로도 명명될 수 있다.

어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다거나 "접속되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다거나 또는 "직접 접촉되어"있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하기 위한 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 인접하는"과 "~에 직접 인접하는"등의 표현도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 "포함한다" 또는 "가지다"등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 유기화합물의 합성장치의 전체 구성도이다.

도 1을 참고하면, 본 발명의 유기화합물용 합성장치는, 유기화합물의 합성 반응을 위한 화합물질이 담기게 되는 다수의 튜브(200)가 장착되는 멀티랙(100)과, 멀티랙(100)이 안착 위치하게 되는 쉐이킹 플레이트(310)가 마련되어 쉐이킹 플레이트(310)를 진동하여 구동하게 되는 쉐이커(300)와, 전자변(410)이 구비되어 배출포트(122)와 연결되는 흡입장치(400)를 포함한다.

멀티랙(100)은 다수의 튜브 삽입공(111)이 형성된 상부고정판(110)과, 튜브(200) 하단이 안착되어 튜브(200) 내에서 반응 이후에 폐용액의 배출이 이루어지도록 형성된 유로와 연결되는 배출포트(122)가 마련된 하부고정판(120)과, 상부고정판(110)과, 상부고정판(110)과 하부고정판(120)을 고정하게 되는 지지대(130)를 포함한다.

쉐이커(300)는 상부에 쉐이킹 플레이트(310)가 마련되어 쉐이킹 플레이트(310)의 안착된 멀티랙(100)을 진동시켜 튜브(220) 내의 화합물질을 쉐이킹한다.

하부고정판(120)의 배출포트(122)는 흡입장치(400)와 호스에 의해 연결되며, 바람직하게는 호스에 흐름을 단속할 수 있도록 전자변(410)이 마련된다. 본 실시예에서 전자변(410)은 제어유니트(500)에 의해 온/오프 조작이 이루어지는 전자식 밸브를 예시하고 있으나, 수조작이 가능한 매뉴얼 타입의 밸브가 사용될 수가 있다.

흡입장치(400)는 진공을 발생시키게 되는 주지의 진공펌프를 포함하여 발생된 부압에 의해 배출포트(122)와 연통되게 되는 튜브(220) 내에서 반응이 완료된 폐용액을 외부로 배출시키게 된다. 흡입장치(400)로 흡입된 폐용액은 폐액저장탱크(미도시)에 저장될 수 있다.

바람직하게는 쉐이커(300)와 전자변(410) 및 흡입장치(400)는 제어유니트(500)에 의해 연동되어 작동이 이루어질 수 있으며, 특히 제어유니트(500)는 시간을 설정하기 위한 입력장치(510)와 함께 타이머회로(520)를 포함할 수 있으며, 제어유니트(500)는 입력장치(510)를 통해 입력되어 설정된 시간 동안에 쉐이커(300)를 구동하며, 설정된 시간이 경과된 이후에는 쉐이커(300)의 작동을 중단하고 전자변(410)과 흡입장치(400)를 작동하여 튜브(200) 내에 폐용액 배출이 자동으로 이루어질 수가 있을 것이다.

본 발명에서 제어유니트(500)는 입력장치와 시간을 카운트할 수 있는 기능을 갖고 주변기기의 제어가 가능하다면 특정하게 한정되지 않으며, 예를 들어 일반적인 범용 컴퓨터에 의해 제공될 수가 있다.

도 2는 본 발명에 따른 유기화합물의 합성장치에 있어서, 튜브와 멀티랙의 바람직한 실시예를 보여주는 도면이다.

도 2에 예시된 것과 같이, 멀티랙(100)은 다수의 튜브 삽입공(111)이 형성된 상부고정판(110)과, 튜브 삽입공(111)과 각각 대응되어 튜브(200) 하측 선단이 안착되어 고정되는 테이퍼홈(121)이 형성되고, 이 테이퍼홈(121)과 유로로 연결되는 배출포트(122)가 구비되는 하부고정판(120)을 포함하며, 상부고정판(110)과 하부고정판(120)은 지지대(130)에 의해 고정된다.

구체적으로, 하부고정판(120)은 테이퍼홈(121)에서 수직 연장되는 수직유로(123a)와, 수직유로(123a)에서 수평하게 연장되어 배출포트(122)로 연결되는 수평유로(123b)가 마련될 수 있으며, 유로의 가공을 위하여 하부고정판(120)은 두 개 이상의 블록으로 이루어져 기밀을 위하여 접합면에 고무시트, O링 등과 같은 기밀부재가 삽입되어 일체로 조립되어 제공될 수 있다.

테이퍼홈(121)은 적어도 튜브(200)의 배출구(201) 보다는 직경이 크며, 따라서 튜브(200)의 배출구(201)는 테이퍼홈(121) 내에 삽입되어 배출구(201)를 통해 폐용액이 유출이 발생되지 않도록 함이 바람직하다. 테이퍼홈(121)에는 튜브(200)의 배출구(201)가 탄성적으로 안착되어 지지될 수 있도록 테이퍼(taper) 면에 고무패드(미도시)가 마련될 수 있을 것이다.

각 테이퍼홈(121)과 연결되는 수직유로(123a)는 수평유로(123b)와 연통되며, 이때 수평유로(123b)는 두 개 이상의 수직유로(123a)와 연결되어 공통 유로로 사용될 수가 있을 것이다.

본 발명에서 테이퍼홈(121)과 배출포트(122)를 연결하는 수직유로(123a)와 수평유로(123b)는 직경이 작게 형성됨이 바람직하며, 따라서 튜브(200) 내의 화합물질은 배출포트(122)를 통해 진공이 작용하지 않는 경우에는 유로(123a)(123b)를 채우지 않게 되어 튜브(200)가 멀티랙(100)에 수납되어 쉐이킹이 이루어지는 동안에 화합물질은 튜브(200) 내에 있게 된다.

튜브(200)는 유리 또는 폴리프로필렌 등의 플라스틱을 재질로 하여 전체적으로는 중공의 원통형상을 가지며, 바람직하게는 하단의 배출구(201) 방향으로 직경이 좁게 마련되며, 합성물을 여과하기 위한 필터(220)가 마련된다.

바람직하게는 튜브(200) 상단의 투입구에는 마개(210)가 조립되며, 이때 마개(210)는 관통 형성된 벤트홀(211)이 마련되어 폐용액을 배출하기 위한 진공이 튜브(200) 내부에 인가되더라도 튜브(200) 내부에 부압이 발생되어 폐용액의 배출이 방해되는 것을 방지할 수 있다.

도 3의 (a)(b)(c)는 본 발명에 따른 유기화합물의 합성장치에 있어서, 각각 하부고정판, 튜브 및 더미튜브를 보여주는 도면이다.

도 3의 (a)에 예시된 것과 같이, 하부고정판(120) 내에 형성되는 수평유로(123b)는 두 개 이상의 테이퍼홈(121)과 연결되는 공통 유로로 제공될 수 있으며, 따라서 배출포트(122)에 연결되는 흡입장치에서 진공이 발생되는 경우에 모든 테이퍼홈(121)에 진공이 발생된다. 따라서 사용하지 않는 테이퍼홈(121)은 밀폐가 이루어질 필요가 있다.

본 발명은 미사용되는 테이퍼홈(121)을 봉인하기 위하여 튜브(200)와 실질적으로 동일한 더미튜브(200')가 사용될 수 있다.

도 3의 (c)에 예시된 것과 같이, 더미튜브(200')는 튜브(200)와 동일하며, 다만 필터가 없고 배출구(201)가 기밀부재(230)에 의해 봉인된다.

이러한 더미튜브(200')는 멀티랙 중에서 미사용되는 위치에 조립되어 해당 테이퍼홈(121)을 봉인하게 된다.

도 4는 본 발명에 따른 유기화합물의 합성장치에 있어서, 멀티랙의 다른 실시예를 보여주는 도면이다.

도 4를 참고하면, 다른 실시예에 따른 멀티랙에서 하부고정판(140)은 테이퍼홈(140a) 내에 탄성 지지되어 유로의 개폐가 이루어질 수 있도록 볼플런저가 마련될 수 있다.

구체적으로는 수직유로(140b) 상단에 테이퍼홈(140a)과 인접하여 코일스프링(141)에 의해 탄성 지지되는 볼(142)이 마련될 수 있다.

따라서 튜브(200)가 멀티랙에 수납되면, 테이퍼홈(140a) 내에 안착 위치하게 되는 튜브(200)의 배출구(201)는 코일스프링(141)에 의해 탄성 지지되는 볼(142)과 접하여 배출구(201)를 차단하게 되어 쉐이킹이 이루어질 수 있다.

한편 튜브(200)의 폐용액 방출은 수직유로(140b)를 따라서 진공이 발생되고 진공에 의해 볼(142)이 코일스프링(141)을 압축하면서 폐쇄된 테이퍼홈(140a)이 개방되면서 이루어질 수가 있다.

이러한 볼플런저는 튜브(200) 내의 화합물질이 쉐이킹 동안에 유로로 일부 배출되는 것을 원천적으로 방지할 수가 있다.

도 5는 본 발명에 따른 유기화합물의 합성장치에 있어서, 멀티랙의 또 다른 실시예를 보여주는 도면이다.

도 5에 예시된 것과 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 멀티랙에서 하부고정판(150)은 테이퍼홈과 연통되는 유로를 개폐하기 위한 차단밸브(160)를 더 포함한다.

구체적으로, 차단밸브(160)는 상부에 테이퍼홈(161a)이 형성되고 이 테이퍼홈(161a)과 하부고정판(150)의 수직유로(151)와 연통되도록 중공부가 형성되어 하부고정판(150)과 나사 조립되는 몸체부(161)와, 관통홀(162a)이 형성되어 몸체부(161)의 중공부를 수직으로 관통하여 회동이 가능한 밸브스템(162)을 포함할 수 있다.

몸체부(161)와 밸브스템(162) 사이에는 기밀을 위한 주지의 O링(미도시)이 부가될 수 있을 것이다.

밸브스템(162) 일단은 노브(162a)가 마련되며, 노브(162a)의 회전 조작에 의해 밸브스템(162)은 유로를 차단하거나 관통홀(162a)이 몸체부(161)의 중공부와 나란하게 위치하여 유로의 개방이 이루어질 수 있다.

이와 같이 마련된 차단밸브(160)는 멀티랙에 수납되는 각각 튜브(200)와 연통되는 수직유로의 개폐가 이루어질 수 있으며, 따라서 멀티랙 중에서 미사용되는 위치의 수직유로를 차단하기 위한 별도의 더미튜브(200')(도 3 참고)를 사용할 필요가 없다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

100 : 멀티랙 110 : 상부고정판
111 : 튜브 삽입공 120, 140, 150 : 하부고정판
121 : 테이퍼홈 122 : 배출포트
130 : 지지대 141 : 코일스프링
142 : 볼 160 : 차단밸브
200 : 튜브 210 : 마개
220 : 필터 300 : 쉐이커
310 : 쉐이킹 플레이트 400 : 흡입장치
410 : 전자변 500 : 제어유니트
510 : 입력장치

Claims (9)

1. 다수의 튜브 삽입공이 형성된 상부고정판과, 상기 튜브 삽입공과 각각 대응되어 튜브 하측 선단이 안착되어 고정되는 테이퍼홈이 형성되고, 상기 테이퍼홈과 유로로 연결된 배출포트가 구비되는 하부고정판과, 상기 상부고정판과 상기 하부고정판을 연결하여 서로 고정하게 되는 지지대를 포함하는 멀티랙과;
   상부에 벤트홀이 관통 형성된 마개가 조립되는 투입구가 형성되고 하부에 상기 투입구 보다는 직경이 작은 배출구가 형성되어 필터가 마련된 중공 형상으로써, 상기 튜브 삽입공 각각에 삽입되는 튜브와;
   상기 멀티랙이 안착 위치하는 쉐이킹 플레이트가 마련되어 상기 쉐이킹 플레이트를 진동하여 구동하게 되는 쉐이커와;
   전자변이 구비되어 상기 배출포트와 연결되는 흡입장치와;
   시간을 설정하기 위한 입력장치가 마련되어 설정된 시간 동안에 상기 쉐이커를 구동하며, 상기 전자변의 단속을 제어하고 상기 흡입장치의 작동을 제어하게 되는 제어유니트;를 포함하는 유기화합물의 합성장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 튜브 중의 적어도 하나는 배출구가 봉인된 더미튜브인 것을 특징으로 하는 유기화합물의 합성장치.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서, 상기 하부고정판은, 상기 테이퍼홈 내에 탄성 지지되어 유로의 개폐가 이루어지는 볼플런저를 더 포함하는 유기화합물의 합성장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 하부고정판은, 상기 테이퍼홈과 연통되는 유로를 개폐하기 위한 차단밸브를 더 포함하는 유기화합물의 합성장치.
7. 삭제
8. 다수의 튜브 삽입공이 형성된 상부고정판과;
   상기 튜브 삽입공과 각각 대응되어 튜브 하측 선단이 안착되어 고정되는 테이퍼홈이 형성되고, 상기 테이퍼홈과 유로로 연결된 배출포트가 구비되는 하부고정판과;
   상기 상부고정판과 상기 하부고정판을 연결하여 서로 고정하게 되는 지지대와;
   상기 하부고정판에 마련되어 상기 테이퍼홈 내에 탄성 지지되어 유로의 개폐가 이루어지는 볼플런저를 포함하는 유기화합물의 합성용 멀티랙.
9. 다수의 튜브 삽입공이 형성된 상부고정판과;
   상기 튜브 삽입공과 각각 대응되어 튜브 하측 선단이 안착되어 고정되는 테이퍼홈이 형성되고, 상기 테이퍼홈과 유로로 연결된 배출포트가 구비되는 하부고정판과;
   상기 상부고정판과 상기 하부고정판을 연결하여 서로 고정하게 되는 지지대와;
   상기 하부고정판에 마련되어 상기 테이퍼홈과 연통되는 유로를 개폐하기 위한 차단밸브를 포함하는 유기화합물의 합성용 멀티랙.

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