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Tuning reaction products by constrained optimisation
Reaction Chemistry & Engineering ( IF 3.4 ) Pub Date : 2017-09-20 00:00:00 , DOI: 10.1039/c7re00123a Barnaby E. Walker 1, 2, 3, 4, 5 , James H. Bannock 1, 2, 3, 4, 5 , Adrian M. Nightingale 5, 6, 7, 8 , John C. deMello 1, 2, 3, 4, 5
Reaction Chemistry & Engineering ( IF 3.4 ) Pub Date : 2017-09-20 00:00:00 , DOI: 10.1039/c7re00123a Barnaby E. Walker 1, 2, 3, 4, 5 , James H. Bannock 1, 2, 3, 4, 5 , Adrian M. Nightingale 5, 6, 7, 8 , John C. deMello 1, 2, 3, 4, 5
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We describe an effective means of defining optimisation criteria for self-optimising reactors, applicable to situations where a compromise is sought between several competing objectives. The problem is framed as a constrained optimisation, in which a lead property is optimised subject to constraints on the values that other properties may assume. Compared to conventional methods (using weighted-sum- and weighted-product-based merit functions), the approach described here is more intuitive, easier to implement, and yields an optimised solution that more faithfully reflects user preferences. The method is applied here to the synthesis of o-xylenyl adducts of Buckminsterfullerene, using a cascadic reaction of the form X0 → X1 → X2 → … XN. Specifically, we selectively target the formation of the (technologically useful) first- and second-order adducts X1 and X2, while at the same time suppressing the formation of unwanted higher-order products. More generally, the approach is applicable to any chemical optimisation involving a trade-off between competing criteria. To assist with implementation we provide a self-contained software package for carrying out constrained optimisation, together with detailed tutorial-style instructions.
中文翻译：
通过约束优化来调整反应产物
我们描述了一种为自优化反应堆定义优化标准的有效方法，适用于在几个相互竞争的目标之间寻求折衷的情况。该问题被定义为约束优化，其中优化前导属性，但要限制其他属性可能采用的值。与传统方法（使用基于加权和和加权产品的优值函数）相比，此处描述的方法更直观，更易于实现，并且产生了一个更忠实地反映用户偏好的优化解决方案。该方法在此通过X 0 →X 1 →X 2 →…X的级联反应，用于Buckminsterfullerene的邻二甲苯基加合物的合成。ñ。具体而言，我们有选择地针对（技术上有用的）一阶和二阶加合物X 1和X 2的形成，同时抑制了不需要的高阶产物的形成。更普遍地，该方法适用于涉及竞争标准之间的折衷的任何化学优化。为了协助实施，我们提供了用于进行约束优化的自包含软件包，以及详细的教程式说明。
更新日期：2017-10-03
中文翻译：
通过约束优化来调整反应产物
我们描述了一种为自优化反应堆定义优化标准的有效方法，适用于在几个相互竞争的目标之间寻求折衷的情况。该问题被定义为约束优化，其中优化前导属性，但要限制其他属性可能采用的值。与传统方法（使用基于加权和和加权产品的优值函数）相比，此处描述的方法更直观，更易于实现，并且产生了一个更忠实地反映用户偏好的优化解决方案。该方法在此通过X 0 →X 1 →X 2 →…X的级联反应，用于Buckminsterfullerene的邻二甲苯基加合物的合成。ñ。具体而言，我们有选择地针对（技术上有用的）一阶和二阶加合物X 1和X 2的形成，同时抑制了不需要的高阶产物的形成。更普遍地，该方法适用于涉及竞争标准之间的折衷的任何化学优化。为了协助实施，我们提供了用于进行约束优化的自包含软件包，以及详细的教程式说明。
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