近年来，科研高校实验室在生物医药、新能源和新材料等领域不断取得进展。在这些领域中，很多化学反应对实验过程中的水分和氧含量要求十分严格，比如 Buchwald-Hartwig 偶联反应；也有一些化合物和试剂对空气中的水分和氧气极为敏感。科研工作者为了能够高效的开展研究，必须借助特殊的设备和技术来进行无水无氧操作。如果操作不当，即便反应路径和条件设计得当，也可能无法得到期望的产物。因此，无水无氧技术在科学研究中占据了重要位置，已经得到了广泛应用。
目前，无水无氧操作主要有以下三种方法：
高真空线操作（Vacuum-line）：适用于对无水无氧条件要求不是很高的体系，通过直接用惰性气体置换反应体系中的空气，这种方法简单实用，适用于多种常规反应，是最常见的保护方式。
Schlenk 线操作：在需要进行无水无氧的回流、蒸馏和过滤等操作时，使用 Schlenk 线技术较为便捷。
手套箱操作（Glove-box）：对于需要称量、物料转移、稀释和过滤等更为复杂的操作体系，通常在充满惰性气体的手套箱中进行。手套箱已在科研实验室中被应用在有机合成、OLED 封装、锂电池制作与研究、对水氧敏感的试剂的存储与分装以及生物领域如厌氧菌培养、细胞低氧培养等方面[1] 。
XmartChem®智能合成工作站
（手套箱工站）
晶泰科技将自动化技术与手套箱有机结合，研发的机器人工作站系列——XmartChem® 智能合成工作站（手套箱工站），自动完成合成实验中投料、反应、产物稀释、过滤全过程，实现无水无氧操作体系下化学合成实验操作流程自动化，专门为化学人员研发的软件系统 ，直观易用。突破高通量合成筛选的瓶颈，降低操作门槛，提高实验的效率和安全性，增加科学研究产出。
• 无水无氧操作体系：具备高效的气体净化系统，O2 & H2O < 1ppm；
• 高通量全自动：自动化完成合成实验中投料、反应、产物稀释、过滤全过程，突破高通量合成筛选的瓶颈，降低操作门槛，提质增效；
• 人机协作 ：系统高效稳定，7×24 小时不间断安全运行；
• 信息溯源：支持条码扫码，样品信息可溯源；
• 可视化软件系统：触屏式操作界面，轻松访问资源、方法、任务及数据等功能信息；资源配置界面与设备内部布局一致，操作方式直观，充分降低学习成本，易于使用；
• 简化工作流程：可直接创建或调用模板实验设计流程方法，轻松设定参数，节约时间；支持批量实验参数导入，简化操作；
• 用户权限设定：软件系统支持划分用户权限，维护实验方法、数据安全；
• 完整数据记录：实时自动采集反应条件、实验控制以及数据，确保完整实验流程可追溯；
• 数字化平台：支持接入 LIMS 系统，并兼容晶泰数字化软件（ELN、数字孪生仿真系统等）；
• 立体仓储物料架：多层自动化控制，适用于多种物料存放；
• 人工操作位设计：惰性气体手套箱一机多用，用于敏感试剂的人工备料和存储；自动物料架，实验过程中按需补料；
• 开放集成：支持多种第三方设备如 LC-MS 等集成到工作站，实现产物的快速鉴定；
• 固体投料
• 液体投料
• 控温搅拌反应
• 稀释过滤
参考文献
[1]郑杰，张福平，李玉佳. 无水无氧手套箱在实验室安全运行与管理中的探索与实践[J]. 大学化学，2023，38（10）：300-305.
