Sonochemicky vylepšené mannichové reakce

Mannichova reakce jsou důležité reakce tvořící uhlík-uhlíkové vazby, které jsou široce používány v průmyslových odvětvích, jako je farmaceutická výroba a syntéza přírodních produktů. Zatímco většina one-pot Mannich reakce jsou velmi pomalé, pozitivní účinky ultrazvuku na Mannich reakce byly rychle implementovány s cílem zlepšit výnos a reakční rychlost, stejně jako snížit tradičně dlouhou reakční dobu až do krátkého postupu v Mannich reakce.

Sonochemie a její přínosy v Mannichových reakcích

Mannichova reakce je jednou z nejdůležitějších reakcí tvořících uhlík-uhlíkovou vazbu v organické syntéze, protože poskytuje synteticky a biologicky důležité β-aminokarbonylové sloučeniny, které jsou důležitými meziprodukty pro stavbu různých přírodních produktů a léčiv obsahujících dusík.

Vzhledem k tomu, že většina jedno-pot Mannich reakce jsou pomalé s reakční dobou 10–20 h nebo ještě déle, jednoduché, ale účinné reakce podporující techniky jsou vysoce ceněny. Zejména syntéza orto-substituovaných aromatických aminů prostřednictvím Mannichových reakcí je známá svou kinetikou pomalé reakce.
Ultrazvukové ozařování a tím generované sonochemické účinky prokazatelně urychlují reakční kinetiky v Mannichových reakcích drasticky, např. S 13násobným snížením z 20h na 1,5h v reakční době.

Ultrazvuková mannichová reakce β-aminokarbonylových sloučenin

Kyselina sulfonová (NH₂TAK₃H, SA) byl použit jako účinný, levný, netoxický a recyklovatelný zelený katalyzátor pro ultrazvukem asistovanou mannichovou reakci aldehydů s ketony a aminy. Tento ultrazvukový protokol má výhody vysokého výnosu, mírného stavu, bez znečištění životního prostředí a jednoduchých postupů zpracování. A co je nejdůležitější, beta-aminokarbonylové sloučeniny s orto substituovanými aromatickými aminy se touto metodikou získávají poprvé v přijatelných až dobrých výnosech.
Byla zkoumána kyselina sulfamová jako katalyzátor a 10 mol% kyselina sulfamová stačilo k úplnému pohonu reakce na 95% výnos ve výrazně zrychlené reakční době 1,5h (ve srovnání s vysokorychlostním mícháním, které dosáhlo pouze 85% výnosu v cca. 20h). To podtrhuje dobře zavedenou skutečnost, že ultrazvuk a sonochemie urychlují organické reakce. Níže uvedená tabulka ukazuje významné výhody ultrazvuku oproti vysokorychlostnímu míchání pro Mannich reakce.

Vysoce výkonné sonochemické vybavení pro mannichové reakce

Sonochemická zařízení pro syntézu a katalýzu chemických produktů, jako jsou aminokarbonylové sloučeniny a další meziprodukty, jsou snadno dostupná v jakékoli velikosti – od kompaktních laboratorních ultrasonicators až po plně průmyslové ultrazvukové reaktory. Hielscher Ultrazvuk navrhuje, vyrábí a distribuuje vysoce výkonné ultrasonicators. Všechny ultrazvukové systémy jsou vyrobeny v ústředí v Teltow, Německo a distribuovány odtud po celém světě.
Sofistikovaný hardware a inteligentní software Hielscher ultrasonicators jsou navrženy tak, aby zaručily spolehlivý provoz, reprodukovatelné výsledky, stejně jako uživatelskou přívětivost. Hielscher ultrasonicators jsou robustní a spolehlivé, což umožňuje instalaci a provoz za těžkých podmínek. Provozní nastavení lze snadno přistupovat a vytáčet pomocí intuitivního menu, ke kterému lze přistupovat prostřednictvím digitálního barevného dotykového displeje a dálkového ovládání prohlížeče. Proto jsou všechny podmínky zpracování, jako je čistá energie, celková energie, amplituda, čas, tlak a teplota, automaticky zaznamenány na vestavěné SD kartě. To vám umožní revidovat a porovnat předchozí sonikační běhy a optimalizovat syntézu a funkcionalizaci sonochemicky vylepšených reakcí, jako je Mannichova reakce, Diels-Alderova reakce nebo Michaelova přidání k nejvyšší účinnosti.
Hielscher Ultrazvukové systémy se používají po celém světě pro sonochemické procesy (sono-syntéza a sono-katalýza) a jsou prokázány jako spolehlivé zařízení v dávkovém a kontinuálním in-line režimu. Hielscher průmyslové ultrasonicators mohou snadno spustit vysoké amplitudy v nepřetržitém provozu (24/7/365). Amplitudy až 200 μm lze snadno nepřetržitě generovat pomocí standardních sonotrod (ultrazvukové sondy / rohy). Pro ještě vyšší amplitudy jsou k dispozici přizpůsobené ultrazvukové sonotrody. Díky své robustnosti a nízké údržbě jsou naše ultrasonicators běžně instalovány pro náročné aplikace a v náročných prostředích.
Hielscher ultrazvukové procesory pro sonochemické syntézy jsou již instalovány po celém světě v komerčním měřítku. Kontaktujte nás nyní a prodiskutujte vaši sonochemickou syntézu pohonu prostřednictvím Mannichova reakce! Náš zkušený personál se rád podělí o více informací o cestě sonochemické syntézy, ultrazvukových systémech a cenách!
S výhodou ultrazvukové metody syntézy bude vaše chemická výroba vynikat účinností, jednoduchostí a nízkými náklady ve srovnání s jinými procesy katalytické syntézy!

Níže uvedená tabulka vám dává informaci o přibližné zpracovatelské kapacity našich ultrasonicators: