Question:
Pourquoi les articles de recherche mentionnent-ils des détails expérimentaux avec autant de détails?
Aniruddha Deb
2020-06-05 15:15:54 UTC
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L'article Analyse des produits de pyrolyse cyclique formés à partir d'un monomère d'acide aminé a ce qui suit dans sa section expérimentale:

Glycine, phénylalanine, tyrosine, tryptophane, la sérine et la valine ont été achetées auprès de Daejung Chemicals & Metals Co. (Corée). L'arginine, l'acide aspartique, l'acide glutamique et la proline ont été achetés auprès de Samchun Pure Chemical Co. (Corée). L'alanine, l'asparagine, la glutamine, l'histidine, la leucine et la thréonine ont été achetées auprès de Junsei Chemical Co. (Japon). L'isoleucine et la lysine ont été achetées chez Acros Organics (USA), et la cystéine a été achetée chez Merck Co. (Allemagne). La méthionine a été achetée auprès de Yakuri Pure Chemicals Co. (Japon). La silice fumée a été achetée auprès de Merck Co. (Allemagne) ....

La pyrolyse – GC / MS a été réalisée avec un pyrolyseur à filament chauffé CDS Pyroprobe 1500 (Chemical Data System, Oxford, USA) couplé à un Agilent Chromatographe en phase gazeuse 6890 équipé d'un spectromètre de masse 5973 d'Agilent Technology Inc. (USA)

Pourquoi insiste-t-il autant sur les sources et le pays d'origine des produits chimiques / instruments dans ces sections? Ce comportement n'est pas limité à cet article; plusieurs autres articles présentent des niveaux de détail similaires concernant leurs procédures.

Ces détails permettent un contrôle de reproductibilité et facilitent le contrôle qualité.Les bases de toute méthode scientifique.Je soupçonne qu'il y a quelque chose qui ne va pas avec le papier si ces données * n'étaient pas présentées *.Vous ne pensez pas que c'est nationaliste ou discriminatoire, n'est-ce pas?
Si le contrôle de la qualité est si important, ne serait-il pas préférable de les présenter dans une annexe avec plus de données (par exemple, avec leurs numéros de lots)?Je ne pense pas que ce soit nationaliste ou discriminatoire, juste inutile, même si je ne suis pas celui qui a un doctorat;)
En ce qui concerne le point que vous montez: dans certaines revues, toute la section expérimentale va ou peut aller vers des fichiers supplémentaires accessibles au public.Donc, apparemment, le comptage des mots n'était pas un problème ou le journal est / fonctionnait bien avec les parties exp chargées.
Récemment, lié: https://academia.stackexchange.com/questions/149989
Ce n’est pas beaucoup de détails.Ils ne fournissent même pas les numéros de lot / de série ou la date d'achat, les moyens de stockage, etc.les humains sont venus.
Monde différent - même leçon: Lors du développement de produits électroniques dans une usine en Chine, j'ai constaté que les produits se comportaient différemment lorsque les batteries chargées à l'énergie solaire étaient cyclées.On se souvient que les boîtes avaient des numéros de lot, mais il y avait de nombreux lots et il n'était pas évident de savoir lesquels étaient associés.J'ai obtenu des "balances numériques" et pesé des boîtes de piles.Il y avait deux groupes de poids qui se chevauchaient.J'ai ensuite pesé toutes les cellules d'un échantillon de boîtes et j'ai trouvé qu'un lot avait une distribution de poids de pic unique et les autres avaient une distribution de poids de pic double.Et est parti de là .......
Les batteries étaient de la même marque et fonctionnellement identiques.SI nous avions eu des codes de date (qui ont pu être obtenus auprès du fabricant), cela aurait peut-être aidé.
Cinq réponses:
orthocresol
2020-06-05 16:09:25 UTC
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Les détails expérimentaux sont très, très importants: ils sont utilisés pour s'assurer que les résultats sont reproductibles, ou du moins c'est le but.

Parlons de cet exemple spécifique de fournisseurs et de sources. On pourrait naïvement penser qu'un produit chimique acheté au fournisseur X est le même que le produit chimique du fournisseur Y. Dans un monde idéal, ce serait ainsi. Malheureusement, ce n'est pas le cas, en raison de diverses considérations, par exemple méthode de préparation, emballage, etc. Par conséquent, même si la majorité du composé peut être identique, il peut y avoir différentes impuretés. Et malheureusement, ces impuretés peuvent conduire à des réactions qui fonctionnent ou échouent. De nombreux chimistes expérimentaux connaîtront personnellement les cas où une réaction ne fonctionne pas tant que un réactif d'une autre société n'est pas utilisé, ou une réaction qui cesse de fonctionner après l'achat d'un autre flacon d'un réactif.

Il y a beaucoup d'exemples de cela dans la littérature, mais je vais choisir le premier qui m'est venu à l'esprit, qui est un article relativement récent de mon ancien groupe (accès libre):

Mekareeya, A .; Walker, P. R .; Couce-Rios, A .; Campbell, C. D .; Steven, A .; Paton, R. S .; Anderson, E. A. Aperçu mécanistique de la cycloisomérisation catalysée par le palladium: une étude expérimentale et théorique combinée. J. Un m. Chem. Soc. 2017, 139 (29), 10104–10114. DOI: 10.1021 / jacs.7b05436.

Au cours de ces investigations, nous avons également découvert une dépendance critique du résultat stéréochimique de la réaction sur le lot de Pd (OAc) 2 utilisé comme catalyseur. Cette découverte a été faite par l’achat fortuit de Pd (OAc) 2 auprès d’un autre fournisseur, ce qui a conduit à un rapport des géométries d'énamide alcène (( Z ) :( E ) = 80:20), plutôt que le rapport typique de ∼97: 3. Le criblage d’autres échantillons de Pd (OAc) 2 a donné des résultats variables, le plus extrême étant un inversion de la stéréosélectivité à 40:60 en faveur du ( E )-isomer.

Le fournisseur exact n'est pas nommé, mais les spectres RMN 1 H de différents lots sont donnés et les performances de la réaction peuvent être en corrélation avec la forme exacte de Pd (II) dans le catalyseur, ce qui garantit que les futurs lecteurs savent ce qu'il faut rechercher. C'est très important pour une bonne science, car à quoi sert de publier votre nouvelle méthode si personne ne peut la reproduire?

Bien sûr, cela ne se produit toujours . Cependant, il est préférable d'inclure les informations, juste au cas où cela serait nécessaire.


Comme mentionné par Waylander dans les commentaires, des échantillons commerciaux de diiodure de samarium (SmI 2 ) ont également la réputation d'être incohérentes: voir par exemple ce rapport de Szostak, M .; Espagne, M.; Procter, D. J. J. Org. Chem. 2012, 77 (7), 3049-3059. DOI: 10.1021 / jo300135v.

Excellente réponse, j'ai aimé l'exemple réel.Si le CQ était si important, ne publieraient-ils pas les détails dans une annexe avec plus de données?par exemple, numéro de lot, âge de l'échantillon, etc.
J'ai une expérience personnelle de la variabilité de la solution d'iodure de samarium de différents fournisseurs.La leçon est toujours de titrer un échantillon et de ne pas faire confiance à la concentration sur l'étiquette.Idem avec BuLi
@Aniruddha Deb aller plus loin dans les détails ne sera pas vraiment utile.À la fin, un lot spécifique n'est pas éternel.En plus de ce que la réponse a dit (plus 1), ces choses servent également de sorte de garantie pour les auteurs.Dire que je remarquerais une forte influence comme celle racontée par l'orthocrésol, je soulignerais clairement ce point dans mon article.Pour que les autres ne doutent pas dès qu'ils ne peuvent pas reproduire exactement mes rendements.Dans la plupart des cas, une telle liste de fournisseurs est redondante, mais il vaut mieux être conforme aux bons détails que moins ou pas de détails.Sans exagération, si rien n'indique une nécessité spécifique.
@Waylander SmI2 est un excellent exemple;il y a ce rapport de David Procter & group que j'ajouterai à la réponse.Je n'ai jamais eu le "plaisir" d'utiliser SmI2, mais j'ai fait plein de titrages BuLi ...
[ont finalement conduit à la découverte] (https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ja00279a068) que la contamination d'un échantillon de chlorure de chrome (II) avec ~ 0,5% de nickel était responsable des résultats du rapport original, trois ans plus tôt, et était nécessaire pour la reproductibilité de la réaction.
Semblable à l'expérience de Waylander, j'ai également un problème avec le trialkylaluminium.L'efficacité dépendait fortement du fournisseur.Idem avec l'acétone sur la réaction de formation de cétal avec l'acide ascorbique.
@AniruddhaDeb, ce n'est pas toujours un contrôle de qualité.Parfois, ce sont des variations que vous ne pensiez pas importantes.Par exemple, le carburéacteur Jet A-1 et le carburant pour fusée RP-1 satisfont tous deux à la norme ASTM D1655 pour les carburants à réaction, mais le RP-1 a été développé après avoir découvert que les moteurs de fusée sont plus sensibles aux hydrocarbures qui font partie du carburant.mélanger.
M. Farooq
2020-06-05 19:49:35 UTC
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Vous avez déjà vu une réponse détaillée de l'orthocrésol. Je peux ajouter un autre exemple extrême, mais ce ne sont pas seulement les produits chimiques, mais l'appareil peut également jouer un rôle dans certaines réactions. Parfois, la verrerie peut également modifier la vitesse de réaction. Je ne suis pas un chimiste organique, mais il y a quelque temps, j'étudiais l'épimérisation d'un certain sucre naturel pour développer une méthode analytique pour sa détermination. Les charlatans affirment que ce sucre en particulier guérit le cancer. Si vous faites bouillir ce sucre dans de l'eau, la verrerie de différentes entreprises a montré des taux de conversion différents.

Si vous analysez des composés commerciaux «énantiomériquement purs», vous verrez cela, sinon souvent. L'histoire des polymères commerciaux est également la même.

Si vous avez l'occasion de lire des articles plus anciens, vous verrez de très longs passages et des détails très minutieux ont souvent été fournis avec un diagramme schématique de l'appareil de réaction. Aujourd'hui, ce niveau de détail n'est pas jugé nécessaire et les revues limitent souvent le nombre de pages. Par exemple, la revue Analytical Chemistry de l'American Chemical Society renvoie souvent l'article si la longueur dépasse 8 pages de journal.

Une fois que vous avez pris l'habitude de lire des articles, il y a une section en ligne , appelé Informations de support. Les bons auteurs écrivent toujours une information complémentaire détaillée.

Je me souviens vaguement avoir lu il y a plusieurs années une réaction qui a finalement été attribuée à des traces de lanthanides présentes dans la verrerie ordinaire en borosilicate.Il y avait également un article relativement récent discutant des effets de la réutilisation d'agitateurs magnétiques revêtus de téflon.Des traces de catalyseur restent incrustées dans le plastique même après un nettoyage agressif (par exemple aqua regia) et peuvent être catalytiquement actives dans des réactions postérieures (même complètement différentes).De telles découvertes jettent le doute sur certaines réactions «sans métal», qui devraient plus correctement être appelées «sans métal explicitement ajouté».
Juste une note que ces flacons ont été faits pour le travail d'analyse des traces.Je suis sûr que ce doit être un verre de très haute qualité.Mon opinion à l'époque (il y a 4 ans) était que ce sont les détergents alcalins qui restent pendant le lavage, car lorsque j'ai lavé la verrerie avec un bain de base, le taux d'épimérisation ralentissait.La réaction a été catalysée par des bases.
cbeleites unhappy with SX
2020-06-05 23:57:35 UTC
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Ne serait-il pas préférable que ceux-ci soient présentés dans une annexe avec plus de données (par exemple, avec leur numéro de lot)?

C'est certainement une question de jugement le détail est nécessaire. Parfois, les descriptions restent très générales si les auteurs pensent que cela suffit pour une reproduction correcte. Le texte cité rapporte au niveau du fournisseur, ce qui est très courant (il sert également de manière pratique à indiquer aux lecteurs au moins un fournisseur où les réactifs peuvent être obtenus). Les niveaux suivants seraient de donner également

  • marque
  • grade/purity
  • numéro d'article
  • et enfin le lot

(BTW, j'ai mis des numéros de lot dans un manuscrit il y a quelques semaines à peine.)

Je ne pense pas que ce soit nationaliste ou discriminatoire, juste inutile , bien que je ne sois pas celui avec un doctorat;)

D'après mon expérience, la quantité de détails fournis diffère selon les domaines.

  • La chimie est parmi les plus difficiles en termes de rapports très détaillés. D'autres réponses donnent déjà des exemples où ces détails importent. Personnellement, je soupçonne que la chimie peut être un domaine où en fait beaucoup de reproduction se produit par rapport, disons, aux études sociologiques (du moins c'est le point de vue de mon chimiste analytique sur la synthèse): cette reproduction de l'article est un effet secondaire de la synthèse pour obtenir le produit.

  • En tant que doctorant, j'ai assisté à un atelier avec des participants de toutes sortes de domaines STEM et nous avons eu un exercice où, par exemple, les chimistes lisaient des articles de physique et vice versa, puis en discutaient. Un point vraiment important de cette discussion était que les chimistes continuaient à se plaindre des articles de physique qu'ils n'étaient d'aucune utilité parce que la description des installations expérimentales n'était pas suffisamment détaillée et claire pour aller au laboratoire et construire un tel appareil. Les physiciens se sont plaints du fait que les articles sur la chimie étaient pleins de détails (ce qui implique qu'il est dangereux de donner ce niveau de détail puisque n'importe quel concurrent pourrait venir et accéder presque immédiatement au niveau de votre laboratoire)

w.r.t.les plaintes des physiciens - il se pourrait qu'ils n'y étaient pas habitués parce que dans leur pratique (en physique) de tels détails sur la configuration expérimentale ne se sont généralement pas avérés entraîner des problèmes de reproductibilité et ils ne savaient pas à quel point les résultats de chimie étaient sensibles à la configuration expérimentale.(Je ne sais pas si c'est le cas qu'en physique, juste que c'est une possibilité.)
AJKOER
2020-06-05 18:01:06 UTC
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Je ferais remarquer que la liste précise des réactifs et les descriptions des conditions de réaction peuvent être essentielles pour que certaines réactions obtiennent un succès et / ou évitent des réactions secondaires défavorables. Un exemple extrême de ce dernier peut inclure des explosions et / ou la destruction du produit d'intérêt créé.

Un exemple illustré peut être trouvé dans le domaine des procédés d'oxydation avancés (AOP) tels qu'ils sont couramment utilisés dans l'assainissement de l'environnement et aussi désinfectant.

Apparemment, par exemple, l'Oxone (l'ingrédient actif comprend le peroxymonosulfate de potassium) est largement utilisé comme agent oxydant, y compris pour les piscines. L'action du KHSO5 en présence de métaux de transition (comme le fer ou certains ions même en traces, comme le cobalt) peut produire des radicaux puissants. En fait, une trace d'ions cobalt en présence de HSO5- peut produire le puissant anion radical sulfate (voir «COBALT / PEROXYMONOSULFATE ET RÉACTIFS OXYDANTS CONNEXES POUR LE TRAITEMENT DE L'EAU», une thèse de Georgios P. Anipsitakis, disponible ici). Pour citer la thèse:

Il a été constaté que lorsque Co (II), Ru (III) et Fe (II) interagissent avec KHSO5, les radicaux sulfate librement diffusibles sont les principales espèces formées.

Aussi:

$ \ ce {Co (ll) / Fe (ll) + HSO5- → Co (lll) / Fe (lll) + .SO4- + OH -} $ (Eq. 2.1 pour le cobalt)

Remarque, si HSO5- est en excès:

$ \ ce {Co (lll) / Fe (ll) + HSO5- → Co (ll) / Fe (ll) + .SO5- + H + } $ (Eq.1.11 & 3.8 pour Fe]

Et, en particulier sur la capacité catalytique des ions cobalt:

Il est également important de préciser que le cobalt n'est nécessaire qu'en petites quantités catalytiques, ainsi sa toxicité potentielle peut être surmontée. Une quantité aussi faible que 72,3 µg / L de cobalt dissous était suffisante pour la transformation complète de 50 mg / L de 2,4-DCP et environ 30% d'élimination du carbone organique (figure 2.9a). Cette valeur se situe entre les concentrations de cobalt trouvées dans l'eau potable et en dessous de celles testées dans une étude récente qui a rapporté le rôle du cobalt dissous comme catalyseur dans un processus d'ozonation (110).

Je veux dire ici que les métaux de transition, même à l'état de traces, peuvent être particulièrement importants, en particulier lorsqu'ils s'engagent dans des systèmes réactionnels cycliques, produisant des impacts prononcés.

En fin de compte, les impuretés ne doivent pas toujours être considérées comme insignifiantes.

jovisg
2020-06-08 21:09:15 UTC
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Un point qui n'a pas été explicitement traité dans les réponses précédentes est la pensée du lecteur du futur.

Dans 10, 20, 50 ans, le réactif / matériau de départ que vous tenez pour acquis maintenant pourrait bien ne plus être disponible dans le commerce. La procédure que vous suivez habituellement pour faire X peut ne pas être familière au doctorant de première année qui lit votre article. Ainsi, en indiquant exactement d'où proviennent vos matières de départ / réactifs, le futur lecteur a un point de départ.

Les chercheurs supposent souvent que les matériaux qu'ils considèrent comme communs sont bien connus de tous. orthocresol mentionne les catalyseurs Pd, je n'ai jamais travaillé dans un laboratoire où quelqu'un les achetait comme produits finis, tous étaient constitués de PdCl 2 étant donné les coûts relatifs de la synthèse par rapport à l'achat du catalyseur fini, mais le les synthèses ne sont pas citées aussi souvent qu'elles devraient l'être! J'ai même écrit moi-même un article sur les composés demi-sandwich courants, il n'était pas trivial de trouver une bonne préparation publiée à grande échelle sur Aust. J. Chem. 70 (1), 113-119 malgré le fait qu'un nombre raisonnable de laboratoires les utilisent beaucoup.

À titre d'exemple de l'autre extrême, je suis tombé sur un article plus ancien qui déclarait "[non trivial, actuellement non disponible dans le commerce] le composé X a été fabriqué par la méthode habituelle ". Aucune citation cependant! (Je n'ai pas été en mesure de trouver la référence pour cela, je n'ai plus eu de chimie depuis quelques années maintenant et une recherche dans ma bibliothèque de papiers n'a rien révélé.)



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