Ultrasonik olaraq təşviq edilən Michael Əlavə Reaksiya

Asimmetrik Maykl reaksiyaları sonikasiyadan çox faydalana bilən orqanokatalitik reaksiyaların bir növüdür. Maykl reaksiyası və ya Maykl əlavəsi mülayim şəraitdə karbon-karbon bağlarının əmələ gəldiyi kimyəvi sintezlər üçün geniş istifadə olunur. Ultrasonikasiya və onun sonokimyəvi təsirləri yüksək məhsuldarlıq, əhəmiyyətli dərəcədə azaldılmış reaksiya vaxtı və eyni zamanda ətraf mühitə uyğun yaşıl kimyaya töhfə verən Michael reaksiyalarını idarə etmək və təşviq etməkdə yüksək effektivdir.

Sonokimya və Michael Əlavəsi

Sonokimya kimyəvi reaksiyalara faydalı təsirləri ilə yaxşı qurulmuşdur – tez-tez daha yüksək məhsuldarlıq, sürətlənmiş reaksiya sürəti, daha yumşaq, ətraf mühitə uyğun şərtlər, həmçinin qənaət və sadə əməliyyat ilə nəticələnir. Bu o deməkdir ki, sonokimya sintetik və katalitik kimyəvi reaksiyaları aktivləşdirmək, təşviq etmək və idarə etmək üçün səmərəli və zərərsiz bir üsuldur. Ultrasəs emalının və sonokimyanın mexanizmi maye mühitdə baloncukların şiddətlə çökməsi ilə çox yüksək təzyiq və temperaturun unikal şəraitini yaradan akustik kavitasiya fenomeninə əsaslanır. Ultrasəs və ya akustik kavitasiyanın təsiri yüksək enerjinin daxil edilməsi ilə reaksiyalara başlayır, kütlə ötürülməsini yaxşılaşdırır və bununla da kimyəvi çevrilmələri asanlaşdırır.
Maykl reaksiyası və ya Maykl əlavəsi, elektron çəkən qrup ehtiva edən α,β-doymamış karbonil birləşməsinə karbanion və ya başqa nukleofilin nukleofil əlavə edilməsidir. Michael reaksiyası daha böyük birləşmiş əlavələr sinfində qruplaşdırılıb. Karbon-karbon bağlarının yumşaq formalaşdırılması üçün ən faydalı üsullardan biri kimi qiymətləndirilir, Michael əlavəsi manifold maddələrin üzvi sintezi üçün geniş istifadə olunur. Maykl əlavəsinin bir çox asimmetrik variantları mövcuddur ki, bunlar orqanokatalitik reaksiyaların bir növüdür.

Sonokataliz və İmidazolun əsas gil katalizatoru Michael əlavəsi

Martin-Aranda və başqaları. (2002) əsas gillər, yəni Li+ və Cs+ montmorillonitləri ilə katalizləşdirilmiş etilakrilata imidazolun Michael əlavəsi ilə N-əvəz edilmiş imidazol törəmələrinin 21 yeni sintez marşrutunu inkişaf etdirmək üçün ultrasəsdən və onun sonokimyəvi təsirlərindən istifadə etmişdir. Ultrasonik aktivasiyadan istifadə edərək, imidazol iki əsas gildən istifadə edərək etil akrilat ilə qatılaşdırılmışdır. – Li+ və Cs+ montmorillonitləri. Li+ və Cs+ montmorillonitlər kimi qələvi gillər sonikasiya altında aktiv və çox seçici katalizatorlardır və bununla da imidazolun etil akrilata Michael əlavə edilməsinə müsbət təsir göstərirlər. Sonokimyəvi şəkildə təşviq edilən kataliz, digər ənənəvi istilik isitmə reaksiyaları ilə müqayisədə N-əvəz edilmiş imidazol törəmələrinin meydana gəlməsini təşviq edir və yaxşılaşdırır. Dönüşüm gillərin əsaslılığı və ultrasəsləmə vaxtı ilə artır. Li+ ilə müqayisədə Cs+ montmorillonitlərindən istifadə edildikdə məhsuldarlıq daha yüksək olmuşdur ki, bu da daha yüksək əsaslılıq ilə izah edilə bilər. (Aşağıdakı reaksiya sxeminə baxın)

Sonokatalitik reaksiya: imidazolun etil akrilata Michael əlavəsi
(Mohapatra və digərlərindən uyğunlaşdırılmış sxem, 2018.)

Digər bir ultrasəs köməyi ilə Michael əlavəsi, indolun təşviq etdiyi silisium sulfat turşusudur. Li və başqaları. (2006) otaq temperaturunda 50-85% β-indolilketonların məhsuldarlığını əldə etmək üçün ultrasəs altında silisium sulfat turşusu və α,β-doymamış ketonlarla reaksiya verdi.

Solventsiz və Katalizatorsuz Aza-Michael Reaksiyaları

Birləşmiş alkenlərə aminlərin konyuqativ əlavəsi – aza-Michael reaksiyası kimi tanınır – müxtəlif mürəkkəb təbii məhsulların, antibiotiklərin, a-amino spirtlərinin və şiral köməkçilərin sintezi üçün kimyəvi əsas addımdır. Ultrasonication həlledici pulsuz və katalizator pulsuz qəbulu belə aza-Michael əlavə reaksiya təşviq etmək üçün qadir nümayiş etdirilib.

Suda ultrasəs nəticəsində yaranan aza-Michael reaksiyası bir neçə amin və doymamış keton, doymamış nitril və doymamış ester ilə sınaqdan keçirilmişdir. Sonokimyəvi şəkildə təşviq edilən reaksiya sürətli və sadə prosedurda yüksək məhsuldarlıq verdi.
tədqiqat və cədvəl: © Bandyopadhyay et al., 2012

Alifatik aminlərlə ferrosenilenonların sadə Michael əlavəsi, otaq temperaturunda həlledicilər və katalizatorlardan istifadə etmədən sonokimyəvi cəhətdən gücləndirilmiş reaksiyada işlədilə bilər. Bu sonokimyəvi Michael əlavəsi yüksək məhsuldarlıq verən sürətli bir prosesdə 1-ferrosenil-3-amino karbonil birləşmələrini təmin edə bilər ki, bu da xalkon, karboksilik ester kimi digər α, β-doymamış karbonil birləşmələrinin aza-Michael reaksiyasında da effektivdir. Bu sonokimyəvi reaksiya təkcə çox sadə və idarə etmək asan deyil, həm də yaşıl kimyanın atributları olan sürətli, ekoloji cəhətdən təmiz və ucuz bir prosesdir. (Yang və başqaları, 2005)
Banik tədqiqat qrupu ultrasəs tətbiqi ilə bir neçə aminlərin α,β-doymamış karbonil birləşmələrinə aza-Michael əlavə reaksiyası üçün başqa sadə, sadə, sürətli, sulu vasitəçiliyə malik katalizatorsuz protokol hazırladı. α, β-doymamış ketonlara, efirlərə və nitrillərə bir neçə aminlərin sonokimyəvi şəkildə əlavə edilməsi suda, eləcə də solventsiz şəraitdə çox səmərəli şəkildə həyata keçirilmişdir. Bu üsulda heç bir katalizator və ya bərk dayaqlar istifadə edilməmişdir. Ultrasəs üsulu ilə suda reaksiya sürətinin nəzərəçarpacaq dərəcədə artması müşahidə edilmişdir. Bu ekoloji cəhətdən təmiz prosedur məhsulların yüksək seçmə qabiliyyəti ilə təmiz formalaşmasını təmin etmişdir. (Bandyopadhyay və başqaları, 2012)

1 ml həlledicidə piperidin (1 mL) və metil akrilatın (1 mL) aza-Michael reaksiyasına həlledicilərin və sonokimyəvi müalicənin təsiri.
tədqiqat və cədvəl: © Bandyopadhyay et al., 2012

Sonokimyəvi reaksiyalar üçün ultrasəs probları və reaktorları

Hielscher ultrasəs cihazının mürəkkəb aparat və ağıllı proqram təminatı etibarlı sonokimyəvi emal, məsələn təkrarlana bilən nəticələrlə və istifadəçi dostu şəkildə üzvi sintez və kataliz reaksiyalarını təmin etmək üçün nəzərdə tutulmuşdur.
Hielscher Ultrasonics sistemləri, Michael əlavələri, Mannich reaksiyası, Diels-Alder reaksiyası və bir çox digər birləşmə reaksiyaları kimi üzvi sintetik reaksiyalar daxil olmaqla sonokimyəvi proseslər üçün dünyada istifadə olunur. Yüksək keyfiyyətli kimyəvi məhsulların yüksək məhsuldarlığının sintezi üçün etibarlı olduğu sübut edilmiş Hielscher ultrasəs cihazı yalnız laboratoriya şəraitində deyil, həm də sənaye istehsalında istifadə olunur. Sağlamlıq və aşağı texniki xidmət sayəsində ultrasəs aparatlarımız adətən ağır yük tətbiqləri və tələbkar mühitlərdə quraşdırılır.
Sonokimyəvi sintezlər, katalizlər, kristallaşma və digər reaksiyalar üçün Hielscher ultrasəs prosessorları artıq kommersiya miqyasında bütün dünyada quraşdırılmışdır. Sonokimyəvi istehsal prosesini müzakirə etmək üçün indi bizimlə əlaqə saxlayın! Təcrübəli işçilərimiz sonokimyəvi sintez yolu, ultrasəs sistemləri və qiymətlər haqqında daha çox məlumatı bölüşməkdən məmnun olacaqlar!

Aşağıdakı cədvəl ultrasəs cihazlarımızın təxmini emal qabiliyyətinin göstəricisini verir:

Ədəbiyyat / İstinadlar