Ultrasonik olaraq Michael Əlavə Reaksiyası

Asimmetrik Michael reaksiyaları, sonikasiyadan çox faydalana bilən bir növ organokatalitik reaksiyalardır. Michael reaksiyası və ya Michael əlavəsi, mülayim şəraitdə karbon-karbon bağlarının əmələ gəldiyi kimyəvi sintezlərdə geniş istifadə olunur. Ultrasonikasiya və onun sonokimyəvi təsirləri Michael reaksiyalarının yüksək məhsuldarlıqla nəticələnməsi, reaksiya müddətinin əhəmiyyətli dərəcədə azalması və eyni zamanda ətraf mühitə uyğun yaşıl kimyaya töhfə verilməsi ilə nəticələnir.

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, qənaət və sadə əməliyyatla nəticələnir. Bu o deməkdir ki, sonokimya sintetik və katalitik kimyəvi reaksiyaları aktivləşdirmək, təbliğ etmək və idarə etmək üçün təsirli və zərərsiz bir üsuldur. Ultrasonik emal və sonokimya mexanizmi, maye mühitdə kabarcıkların şiddətli şəkildə çökməsi nəticəsində çox yüksək təzyiq və temperaturun bənzərsiz şərtlərinə səbəb olan akustik kavitasiya fenomeninə əsaslanır. Ultrasonik və ya akustik kavitasiyanın təsiri yüksək enerjinin tətbiqi ilə reaksiyalara başlayır, kütləvi ötürülməni yaxşılaşdırır və bununla da kimyəvi çevrilmələri asanlaşdırır.
Michael reaksiyası və ya Maykl əlavəsi, bir elektron çıxaran qrupu olan α, β-doymamış karbonil birləşməsinə bir karbanionun və ya başqa bir nukleofilin nukleofilik əlavə edilməsidir. Michael reaksiyası daha böyük birləşmə əlavələri sinfinə qruplaşdırılmışdır. Karbon -karbon bağlarının yumşaq əmələ gəlməsi üçün ən faydalı üsullardan biri olaraq dəyərləndirilən Michael əlavə, çoxlu maddələrin üzvi sintezi üçün geniş istifadə olunur. Michael əlavəsinin bir çox asimmetrik variantları mövcuddur ki, bunlar da bir növ organokatalitik reaksiyalardır.

Sonocatalysis və Basic Clay, Imidazolun Michael Katalizasiyası

Martin-Aranda və başqaları. (2002), Michael tərəfindən imidazolun əsas gillərlə, yəni Li+ və Cs+ montmorillonitlər tərəfindən katalizləşdirilmiş etilakrilata əlavə edilməsi ilə N-əvəzli imidazol törəmələrinin yeni bir sintez marşrutunu inkişaf etdirmək üçün ultrasonikləşmə və sonokimyəvi təsirlərindən istifadə etdi. Ultrasonik aktivasiya istifadə edərək, iki əsas gildən istifadə edərək imidazol etil akrilatla qatılaşdırıldı – Li+ və Cs+ montmorillonitlər. Li+ və Cs+ montmorillonites kimi qələvi gillər, sonikasiya altında aktiv və çox seçici katalizatorlardır və bununla da Michaelın etil akrilata imidazol əlavə etməsinə müsbət təsir göstərir. Sonokimyəvi olaraq təbliğ edilən kataliz, digər adi termal istilik reaksiyaları ilə müqayisədə N-əvəzli imidazol törəmələrinin əmələ gəlməsini təşviq edir və yaxşılaşdırır. Dönüşüm, gillərin təməlliyi və ultrasonikləşmə vaxtı ilə artır. Li+ ilə müqayisədə Cs+ montmorillonitlərdən istifadə edildikdə daha yüksək məhsuldarlıq ortaya çıxdı ki, bu da yüksək bazisliyə görə izah edilə bilər. (Aşağıdakı reaksiya sxeminə baxın)

Sonokatalitik reaksiya: Michael imidazolun etil akrilata əlavə edilməsi
(Mohapatra et al, 2018 -dən uyğunlaşdırılmış sxem).

Başqa bir ultrasəs dəstəkli Michael əlavəsi, indolun silika kükürd turşusunun təbliğidir. Li və başqaları. (2006) silika kükürd turşusu və α, β-doymamış ketonları otaq temperaturunda 50-85% məhsul əldə etmək üçün ultrasonikləşmə altında reaksiya verdi.

Solventsiz və Katalizatorsuz Aza-Michael Reaksiyaları

Aminlərin konjuge alkenlərə birləşməsi – aza-Michael reaksiyası olaraq bilinir – müxtəlif mürəkkəb təbii məhsulların, antibiotiklərin, a-amin spirtlərinin və şiral köməkçilərinin sintezi üçün kimyəvi əsas addımdır. Ultrasonication, həlledicisiz və katalizatorsuz bir vəziyyətdə belə aza-Michael əlavə reaksiyasını təşviq edə biləcəyini göstərdi.

Suda ultrasəs səbəb olan aza-Michael reaksiyası bir neçə amin və doymamış keton, doymamış nitril və doymamış esterlə sınaqdan keçirilmişdir. Sonochemically təşviq reaksiya sürətli və sadə prosedur yüksək məhsul verdi.
iş və masa: © Bandyopadhyay et al., 2012

Alifatik aminləri olan ferrosenilenonların əlavə edilməsini asanlaşdıran Michael, otaq temperaturunda həlledicilərdən və katalizatorlardan istifadə etmədən sonokimyəvi cəhətdən inkişaf etdirilmiş bir reaksiyada işlədilə bilər. Bu sonokimyəvi Michael əlavə, yüksək məhsuldarlıq verən sürətli bir prosesdə 1-ferrosenil-3-amino karbonil birləşmələri verə bilər ki, bu da digər α, β-doymamış karbonil birləşmələri, məsələn, kalson, karboksilik ester və s. Bu sonokimyəvi reaksiya nəinki çox sadə və asan idarə olunur, həm də yaşıl kimyanın atributları olan sürətli, ətraf mühitə uyğun və ucuz bir prosesdir. (Yang və başqaları, 2005)
Banikin tədqiqat qrupu, ultrasəs tətbiq edən bir neçə aminin aza-Michael əlavə reaksiyası üçün başqa sadə, sadə, sürətli, sulu vasitəçiliyi olan katalizatorsuz bir protokol hazırladı. Α, β-doymamış ketonlara, esterlərə və nitrillərə sonokimyəvi yolla bir neçə amin əlavə edilməsi suda və həlledicisiz şəraitdə çox səmərəli şəkildə həyata keçirilmişdir. Bu üsulda heç bir katalizator və ya bərk dayaq istifadə edilməmişdir. Ultrasəslə induksiya edilən metodda suda reaksiya sürətinin nəzərəçarpacaq dərəcədə artması müşahidə edilmişdir. Bu ekoloji cəhətdən səmərəli prosedur, məhsulların seçiciliyi artaraq təmiz formalaşmasını təmin etmişdir. (Bandyopadhyay və digərləri, 2012)

Solventlərin və sonokimyəvi müalicənin piperidinin (1 ml) və metil akrilatın (1 ml) aza-Michael reaksiyasına təsiri 1 ml həlledicidə.
iş və masa: © Bandyopadhyay et al., 2012

Ultrasonik Problar və Sonokimyəvi Reaksiyalar üçün Reaktorlar

Hielscher ultrasonicators-un mürəkkəb aparatı və ağıllı proqramı etibarlı sonokimyəvi emalı təmin etmək üçün hazırlanmışdır, məsələn, təkrarlanan nəticələrlə üzvi sintez və kataliz reaksiyaları və istifadəçi dostu şəkildə.
Hielscher Ultrasonics sistemləri, Michael əlavələri, Mannich reaksiyası, Diels-Alder reaksiyası və bir çox digər birləşmə reaksiyaları kimi üzvi sintetik reaksiyalar da daxil olmaqla sonokimyəvi proseslər üçün dünyada istifadə olunur. Yüksək keyfiyyətli kimyəvi məhsulların yüksək məhsuldarlığının sintezi üçün etibarlı olduğu sübut edilən Hielscher ultrasonicators yalnız laboratoriya şəraitində deyil, həm də sənaye istehsalında istifadə olunur. Sağlamlıq və aşağı texniki xidmət səbəbiylə ultrasonikatörlerimiz ağır işlərdə və çətin mühitlərdə quraşdırılır.
Sonokimyəvi sintez, kataliz, kristalizasiya və digər reaksiyalar üçün Hielscher ultrasəs prosessorları artıq kommersiya miqyasında bütün dünyada quraşdırılmışdır. Sonokimyəvi istehsal prosesinizi müzakirə etmək üçün indi bizimlə əlaqə saxlayın! Təcrübəli işçilərimiz, sonokimyəvi sintez yolu, ultrasəs sistemləri və qiymətləri haqqında daha çox məlumat paylaşmaqdan məmnun olacaqlar!

Aşağıdakı cədvəldə bizim ultrasonicators təxmini emal gücü bir göstəriş verir: