• Vandopløseligt polyhydroxyleret C60 fuldler, kaldet fulenol eller fulool, er en stærk fri radikal Scavenger og anvendes derfor som en antioxidant i kosttilskud og farmaceutiske produkter.
• Ultralyd hydroxylering er en hurtig og enkel en-trins reaktion, som bruges til at producere vandopløselige polyhydroxyleret C60.
• Ultrasonisk syntetiseret vandopløseligt C60 har overlegen kvalitet og bruges til Pharma og højtydende applikationer.

Ultralyd et-trins syntese af Polyhydrolxyleret C60

Ultralyd kavitation er den overlegne teknik til fremstilling af højkvalitets polyhydroxylerede C60 fulde ener, som er vandopløselige og kan derfor anvendes i forskellige anvendelser i Pharma, medicin og industri. Afreen et al (2017) har udviklet en hurtig og enkel ultralyds syntese af forureningsfri polyhydroxyleret C60 (også kendt som fulenol eller fulol). Den ultrasoniske en-trins reaktion bruger H₂den₂ og er fri for brug af yderligere hydroxylerende reagenser, dvs.₂SÅ₄, og fase overførings katalysatorer (PTC), som forårsager urenheder i den syntetiserede fulenol. Dette gør ultralyd fulenol syntese er en renere tilgang til at producere fulenol; Samtidig er det en lettere og hurtigere måde at producere vandopløselig C60 af høj kvalitet.

Mulige reaktionsveje i ultralyd-assisteret syntese af fulenol i nærværelse af Dil. H2O2 (30%).
Kilde: Afreen et al. 2017

Ultralyd syntese af vandopløselig C60 – Trinvise

Til hurtig, enkel og grøn fremstilling af polyhydroxyleret C60, som er vandopløseligt, tilsættes 200 mg ren C60 til 20mL 30% H₂den₂ og soniseret med en ultralydsprocessor som f. eks. Uf200 ः t eller UP200St. Sonikering parametre var 30% amplitude, 200 W ved pulserende tilstand for 1 h ved stuetemperatur. Reaktionsbeholderen anbringes i et køle cirkulerende vandbad for at holde temperaturen inde i beholderen ved omgivelsestemperatur. Før sonikering, C60 er ublandbare i vandig H₂den₂ og er en farveløs heterogene blanding, som vender sig til en lys brun farve efter 30 minutters ultralydbehandling. Efterfølgende, i de næste 30 minutter af ultralydbehandling bliver det til en helt mørk brun dispersion.
Hydroxyl donor: intens ultralydgenereret (= akustisk) kavitation skaber radikale såsom cOH, cOOH og cH fra H₂O og H₂den₂ Molekyler. Brugen af H₂den₂ i vandige medier er en mere effektiv tilgang til at introducere-OH grupper på C60 bur i stedet for kun at bruge H₂O til syntese af fulenol. H₂den₂ spiller en vigtig rolle i ultralydhydroxylering intensivering.

Ultralyd hydroxylering af C60 ved hjælp af Dil. H₂den₂ 30 er en facile og hurtig en-trins reaktion for at forberede fulenol. Kræver kun en kort tid til reaktionen, ultralydreaktionen tilbyder en grøn og ren tilgang med et lavt energibehov, undgå brug af giftige eller ætsende reagenser til syntesen, og reducere antallet af opløsningsmidler, der kræves til adskillelse og rensning af C60 (OH)₈∙ 2H₂O.

Ultralyd Polyhydroxylering pathway

Når intense ultralydbølger kobles til en væske, skaber vekslende lavtryks/højtryks cyklusser vakuum bobler i væsken. Vakuumboblerne vokser over flere cyklusser, indtil de ikke kan absorbere mere energi, så de samles voldsomt. Under boble kollaps ekstreme fysiske effekter såsom høj temperatur og trykforskelle, chokbølger, mikrojetfly, turbulenser, forskydningskræfter, etc. Dette fænomen er kendt som ultralyd eller akustisk kavitation. Disse intense kræfter af ultralydkavitation nedbrydes molekylerne til cOH og cOOH55 radikaler. Afreen et al (2017) antager, at reaktionen kan fremskridt på to måder samtidigt. cOH radikale som reaktive ilt arter (ROS) vedhæfte på C60 bur at give fulenol (Path I), og/eller-OH og cOOH radikale angribe elektron mangelfuld C60 dobbeltbindinger i en nukleofile reaktion, og dette fører til dannelsen af Fulden epoxid [C60On] som en mellemliggende i den første fase (Path II), som svarer til mekanismen i Bingel-reaktionen. Yderligere, gentagne anfald af cOH (eller cOOH) på C60O via en SN2 reaktion resulterer i polyhydroxyleret fulthen eller fulenol.
Gentagen epoxidering kan finde sted, som producerer successive epoxid grupper, f. eks. C60O2 og C60O3. Disse epoxid grupper kunne være mulige kandidater til at generere andre mellemprodukter f. eks hydroxyleret Fulden epoxid under sonolyse (= sonochemical nedbrydning). Desuden kan den efterfølgende ring åbning af C60 (OH) xOy med cOH resultere i dannelsen af fulenol. Dannelsen af disse mellemprodukter under sonolysen af H₂den₂ eller H₂O i nærværelse af C60 er uundgåelig, og deres tilstedeværelse i den endelige fulenol (selv i et spor beløb) kan ikke gå ubemærket hen. Men fordi de er kun til stede i spormængder i fulenol de forventes ikke at forårsage nogen væsentlig indvirkning. [Afreen et al 2017:31936]

Højtydende Ultrasonicators

Hielscher Ultrasonics leverer ultralydsprocessorer til dine specifikke krav: uanset om du vil soniere små mængder på laboratorieskala eller producere stor volumenstrøm på industriel skala, Hielscher's brede portefølje af højtydende ultralyd processorer tilbyder den perfekte løsning til din applikation. Den høje effekt output, præcise indstillingsmuligheder og pålideligheden af vores Ultralydapparater sørge for, at dine proceskrav er opfyldt. Digitale berøringsskærme og automatisk dataregistrering af ultralydparametrene på et integreret SD-kort gør driften og kontrollen af vores ultralydsenheder meget brugervenlig.
Robustheden af ​​Hielscher s ultralydsudstyr giver mulighed for 24/7 drift ved tunge og krævende miljøer.
Tabellen nedenfor giver dig en indikation af den omtrentlige forarbejdningskapacitet hos vores ultralydapparater: