Sonokemisk forbedret Mannich Reaktioner

Mannich reaktion er vigtige kulstof-kulstof bond danner reaktioner, som er meget udbredt i industrier som den farmaceutiske produktion og syntesen af naturlige produkter. Mens de fleste af one-pot Mannich reaktioner er meget langsomme, de positive virkninger af ultralydbehandling på Mannich reaktioner er blevet hurtigt gennemført for at forbedre udbytte og reaktionshastighed samt at reducere den traditionelt lange reaktionstid ned til en kort procedure i Mannich reaktioner.

Sonokemi og dens fordele i Mannich Reaktioner

Mannich-reaktionen er en af de vigtigste kulstof-kulstofbindingsdannende reaktioner i organisk syntese, fordi den giver syntetisk og biologisk vigtige β-aminocarbonylforbindelser, som er vigtige mellemprodukter til opførelse af forskellige nitrogenholdige naturlige produkter og lægemidler.

Da de fleste af one-pot Mannich reaktioner er langsomme med en reaktionstid på 10-20 h eller endnu længere, enkel, men effektiv reaktion fremme teknikker er meget værdsat. Især syntesen af orto-erstattede aromatiske aminer via Mannich reaktioner er kendt for deres langsomme reaktion kinetiker.
Ultralyd bestråling og de derved genererede sonokemiske virkninger har vist sig at fremskynde reaktionen kinetik i Mannich reaktioner drastisk, f.eks med en 13-dobling fra 20h til 1,5h i reaktionstid.

Ultralyd Mannich Reaktion af β-Aminocarbonyl forbindelser

Sulfamsyre (NH₂SÅ₃H, SA) blev brugt som en effektiv, billig, ikke-giftig og genanvendelig grøn katalysator for ultralydsassisteret mannich-reaktion af aldehitter med ketoner og aminer. Denne ultralyd protokol har fordele ved højt udbytte, mild tilstand, ingen miljøforurening, og enkle work-up procedurer. Vigtigst er det, beta-aminocarbonylforbindelser med ortho-erstattede aromatiske aminer opnås i acceptable til gode udbytter ved denne metode for første gang.
Sulfamsyre som katalysator blev undersøgt, og 10 mol% sulfamsyre var tilstrækkelig til at drive reaktionen helt til 95% udbytte i en signifikant accelereret reaktionstid på 1,5 timer (sammenlignet med højhastigheds omrøring, som kun opnåede 85% udbytte i ca. 20 timer). Dette understreger det veletablerede faktum, at effekt ultralyd og sonokemi fremskynde organiske reaktioner. Tabellen nedenfor viser de betydelige fordele ved ultralydning over højhastigheds omrøring for Mannich reaktioner.

Højtydende sonokemisk udstyr til Mannich-reaktioner

Sonokemisk udstyr til syntese og katalyse af kemiske produkter såsom aminocarbonylforbindelser og andre mellemprodukter er let tilgængelige i enhver størrelse – fra kompakte laboratorie ultralydsapparater til fuldt industrielle ultralydsreaktorer. Hielscher Ultrasonics designer, producerer og distribuerer high-power ultralydsapparater. Alle ultralydssystemer er fremstillet i hovedkvarteret i Teltow, Tyskland og distribueret derfra over hele verden.
Den sofistikerede hardware og smart software af Hielscher ultralydapparater er designet til at garantere pålidelig drift, reproducerbare resultater samt brugervenlighed. Hielscher ultralydapparaterne er robuste og pålidelige, hvilket gør det muligt at installere og betjene under tunge forhold. Operationelle indstillinger kan nemt tilgås og ringes op via intuitiv menu, som kan tilgås via digital farve touch-display og browser fjernbetjening. Derfor registreres alle behandlingsforhold såsom nettoenergi, total energi, amplitud, tid, tryk og temperatur automatisk på et indbygget SD-kort. Dette giver dig mulighed for at revidere og sammenligne tidligere sonikeringskørsler og optimere syntesen og funktionaliseringen af sonokemisk forbedrede reaktioner som Mannich-reaktionen, Diels-Alder-reaktionen eller Michael ud over den højeste effektivitet.
Hielscher Ultralyd systemer anvendes over hele verden til sonokemiske processer (sono-syntese og sono-katalyse) og har vist sig at være pålideligt udstyr i batch og kontinuerlig in-line mode. Hielscher industrielle ultralydapparater kan nemt køre høje amplituder i kontinuerlig drift (24/7/365). Amplituder på op til 200μm kan let kontinuerligt genereres med standard sonotrodes (ultralydsonder / horn). For endnu højere amplituder er tilpassede ultralydsrikkeroder tilgængelige. På grund af deres robusthed og lave vedligeholdelse er vores ultralydapparater ofte installeret til tunge applikationer og i krævende miljøer.
Hielscher ultralydsprocessorer til sonokemiske syntheser er allerede installeret over hele verden på kommerciel skala. Kontakt os nu for at diskutere din sonokemisk drev syntese via Mannich reaktion! Vores erfarne medarbejdere vil være glade for at dele mere information om den sonokemiske syntesevej, ultralydssystemer og priser!
Med fordelen ved ultralydsyntesemetoden vil din kemiske produktion udmærke sig i effektivitet, enkelhed og lave omkostninger sammenlignet med andre katalytiske synteseprocesser!

Tabellen nedenfor giver dig en indikation af den omtrentlige forarbejdningskapacitet hos vores ultralydapparater: