Micro- and millireactor technology for challenging batch reactions in organic chemistry

De interesse in microreactortechnologie van zowel de chemische procesindustrie als academische onderzoeksinstellingen is sterk toegenomen in de laatste decennia. De fijnchemie en farmaceutische industrie zijn steeds op zoek naar methoden om de efficiëntie van hun processen te verbeteren aangezien ze streven naar een duurzame productie en een afname van de ecologische voetafdruk van hun processen. Microreactortechnologie kadert binnen het concept van groene chemie waardoor deze opkomende technologie de duurzaamheid van een productieproces kan verhogen. Microreactortechnologie biedt een aantal specifieke voordelen in vergelijking met traditionele batch chemie. Een verbeterde massa- en warmtetransfer, een veiligere manipulatie van toxische en reactieve reagentia en een eenvoudige opschaling zijn de belangrijkste voordelen. Schattingen geven aan dat ongeveer 44% van de chemische reacties baat kunnen hebben bij het gebruik van microreactortechnologie. In dit doctoraatsonderzoek werden een aantal reacties bestudeerd die voordeel kunnen halen uit de intrinsieke eigenschappen van microreactortechnologie. In een eerste deel van dit werk werd de condensatie van zuurchloriden en alcoholen zonder katalysator geoptimaliseerd in een microreactor. De reactie werd vervolgens opgeschaald naar een millireactor waarbij een deel van het vrijgestelde HCl gerecupereerd kon worden als waterige oplossing. In een tweede deel van dit doctoraatsonderzoek werd de tribromering van methylsulfonen en methaansulfonaten met hypobromiet in een water – tolueen tweefasensysteem geëvalueerd. Twee verschillende reactorsystemen werden vergeleken: een buisreactor en een statische menger. Uiteindelijk kon ook de synthese van hypobromiet continu uitgevoerd worden m.b.v. een CSTR (continuous stirred tank reactor) waardoor de synthese van hypobromiet en de daaropvolgende tribromering gekoppeld konden worden. In een derde luik van deze doctoraatsthesis werd de Simmons-Smith cyclopropanering van enaminen onderzocht. Na uitgebreide optimalisatie van de reactie konden zowel de synthese van het carbenoïde als de daaropvolgende Simmons-Smith cyclopropanering continu uitgevoerd worden in een microreactor. De isolatie van de gesynthetiseerde cyclopropylaminen was echter moeilijk. In een voorlaatste project werd de synthese van N-vinyl-2,2-bisfosfonoaziridines onderzocht door reactie van de overeenkomstige 1,1-bisfosfono-2-aza-1,3-diënen met diazomethaan. De invloed van microreactortechnologie en licht op de selectiviteit van de reactie werd onderzocht. In een laatste luik van dit doctoraatsonderzoek werd de activering van aminozuren met 1H-benzotriazool onderzocht. Door keuze van het juiste solvent kon de activering succesvol uitgevoerd worden in een mesoreactor

Adaptive bootstrap signal separators for BPSK/QAM-modulated wireless CDMA systems in a multipath environment

CDMA is an attractive multiple-access scheme, because of its potential capacity increase and its anti-multipath fading capability. For satisfactory performance, however, the effect of the near-far problem has to be resolved. This problem can be combated by using power-control, which, however, results in an overall reduction in communication ranges, and thus in a loss of capacity. Among other methods for mitigating the near-far problem is the use of decorrelating receivers, both of fixed type, which directly utilizes the cross-correlation of the users codes, and of adaptive type, which uses recursive algorithms that leads to signal decorrelation. Not to lessen the importance of other adaptive algorithms, the current research concentrates on what was termed in the literature bootstrap algorithm . Although the emphasis will be on applying the adaptive bootstrap decorrelator, the fixed type will be used primarily to provide comparison. Also used for comparison are both blind adaptive and training sequence based MMSE. Most of the literature on multiuser detection has been assuming BPSK. However, a need for transferring wideband data demands using modulation schemes with high bits/cycle, such as QAM. Therefore, modification of the receiver is considered, so that QAM-modulation can be applied efficiently, using the complex signal approach of this modulation. For the asynchronous channel, vast amounts of research have been devoted to using one-shot matched filter banks followed by conventional decorrelators which implement the inverse of some (partial) correlation matrix. In this work, an adaptive bootstrap version is presented, which is suitable for the one-shot structure shown previously to be more robust to errors in delay estimation. It has also been noted that such a correlation matrix can, depending on the channel characteristics, become ill-conditioned or even singular. Therefore, another matched filtering structure, followed by what is called a multishot conventional (fixed type) decorrelator, has been previously suggested to mitigate this singularity problem. However, the fixed type of the multishot decorrelator is expected to have similar non-robustness to errors in delay estimation as was previously shown for the one-shot. Therefore, the adaptive multishot bootstrap decorrelator is presented and evaluated. Also, by adding an adaptive canceler, an extension to the above matched filter-decorrelator combination, will be proposed and evaluated. A multipath time-variant fading environment will be used in some of these performance evaluations. Finally, when handling multipath channels, the question is raised whether path combining should be done before or after the signals are decorrelated. For the asynchronous case, a one-shot extension of the bootstrap algorithm is presented, which is capable of decorrelating the signals from resolved paths of different users, to facilitate the decorrelate before combining case