Υπερήχων προωθείται Michael αντίδραση προσθήκη
Οι ασύμμετρες αντιδράσεις Michael είναι ένας τύπος οργανοκαταλυτικών αντιδράσεων, οι οποίες μπορούν να επωφεληθούν σε μεγάλο βαθμό από την υπερήχηση. Η αντίδραση Michael ή η προσθήκη Michael χρησιμοποιείται ευρέως για χημικές συνθέσεις, όπου σχηματίζονται δεσμοί άνθρακα-άνθρακα υπό ήπιες συνθήκες. Υπερήχους και sonochemical επιδράσεις της είναι ιδιαίτερα αποτελεσματική στην οδήγηση και την προώθηση Michael αντιδράσεις με αποτέλεσμα υψηλότερες αποδόσεις, σημαντικά μειωμένο χρόνο αντίδρασης και ταυτόχρονα συμβάλλοντας στην φιλική προς το περιβάλλον πράσινη χημεία.
Sonochemistry και η προσθήκη Michael
Η ηχοχημεία είναι καλά εδραιωμένη για τις ευεργετικές επιδράσεις της στις χημικές αντιδράσεις – Συχνά με αποτέλεσμα υψηλότερες αποδόσεις, επιταχυνόμενη ταχύτητα αντίδρασης, ηπιότερες, φιλικές προς το περιβάλλον συνθήκες, καθώς και εξοικονόμηση και απλή λειτουργία. Αυτό σημαίνει ότι η sonochemistry είναι μια αποτελεσματική και αβλαβής μέθοδος για την ενεργοποίηση, την προώθηση και την προώθηση συνθετικών και καταλυτικών χημικών αντιδράσεων. Ο μηχανισμός επεξεργασίας υπερήχων και sonochemistry βασίζεται στο φαινόμενο της ακουστικής σπηλαίωσης, η οποία προκαλεί μοναδικές συνθήκες πολύ υψηλών πιέσεων και θερμοκρασιών μέσω της βίαιης κατάρρευσης φυσαλίδων σε υγρό μέσο. Οι επιδράσεις της υπερηχητικής ή ακουστικής σπηλαίωσης ξεκινούν αντιδράσεις με την εισαγωγή υψηλής ενέργειας, βελτιώνουν τη μεταφορά μάζας, διευκολύνοντας έτσι τους χημικούς μετασχηματισμούς.
Η αντίδραση Michael ή προσθήκη Michael είναι η πυρηνόφιλη προσθήκη ενός καρβανίου ή άλλου πυρηνόφιλου σε μια α,β-ακόρεστη καρβονυλική ένωση που περιέχει μια ομάδα απόσυρσης ηλεκτρονίων. Η αντίδραση Michael ομαδοποιείται στη μεγαλύτερη κατηγορία συζυγών προσθηκών. Αποτιμάται ως μία από τις πιο χρήσιμες μεθόδους για τον ήπιο σχηματισμό δεσμών άνθρακα-άνθρακα, η προσθήκη Michael χρησιμοποιείται ευρέως για την οργανική σύνθεση πολλαπλών ουσιών. Υπάρχουν πολλές ασύμμετρες παραλλαγές της προσθήκης Michael, οι οποίες είναι ένας τύπος οργανοκαταλυτικών αντιδράσεων.
- Ταχύτητα ταχείας αντίδρασης
- υψηλότερες αποδόσεις
- φιλική προς το περιβάλλον, πράσινη χημεία
- Εξοικονόμηση και απλός χειρισμός
Sonocatalysis και βασική άργιλος καταλύει Michael Προσθήκη ιμιδαζολίου
Martin-Aranda et al. (2002) εκμεταλλεύτηκε την υπερήχους και τις sonochemical επιδράσεις της, προκειμένου να αναπτύξει μια νέα οδό σύνθεσης των Ν-υποκατεστημένων παραγώγων ιμιδαζολίου 21 με την προσθήκη Michael ιμιδαζολίου σε αιθυλακρυλικό που καταλύεται από βασικούς αργίλους, δηλαδή Li+ και Cs+ montmorillonites. Χρησιμοποιώντας υπερήχων ενεργοποίηση, ιμιδαζόλη συμπυκνώθηκε με ακρυλικό αιθυλεστέρα χρησιμοποιώντας τις δύο βασικές αργίλους – Li+ και Cs+ montmorillonites. Αλκαλικοί άργιλοι όπως Li+ και Cs+ μοντμοριλλονίτες είναι ενεργοί και πολύ εκλεκτικοί καταλύτες υπό υπερήχους, παρουσιάζοντας έτσι θετικά αποτελέσματα στην προσθήκη ιμιδαζολίου Michael στον ακρυλικό αιθυλεστέρα. Η ηχοχημικά προωθημένη κατάλυση προάγει και βελτιώνει το σχηματισμό Ν-υποκατεστημένων παραγώγων ιμιδαζολίου σε σύγκριση με άλλες συμβατικές αντιδράσεις θερμικής θέρμανσης. Η μετατροπή αυξάνεται με τη βασικότητα των αργίλων και το χρόνο στην υπερήχους. Η απόδοση ήταν υψηλότερη όταν χρησιμοποιήθηκε Cs+ μοντμοριλλονίτες σε σύγκριση με το Li+, κάτι που μπορεί να εξηγηθεί λόγω της υψηλότερης βασικότητας. (Δείτε το σχήμα αντίδρασης παρακάτω)
Μια άλλη προσθήκη Michael με τη βοήθεια υπερήχων είναι η κατάλυση του ινδόλης που προάγει το θειικό οξύ του πυριτίου. Li et al. (2006) αντέδρασε θειικό οξύ πυριτίου και α,β-ακόρεστες κετόνες υπό υπερήχους προκειμένου να ληφθούν οι αποδόσεις β-indolylketones 50-85% σε θερμοκρασία δωματίου.
Αντιδράσεις Aza-Michael χωρίς διαλύτες και καταλύτες
Η συζυγής προσθήκη αμινών σε συζευγμένα αλκένια – γνωστή ως αντίδραση aza-Michael – είναι ένα χημικό βασικό βήμα για τη σύνθεση διαφόρων σύνθετων φυσικών προϊόντων, αντιβιοτικών, α-αμινοαλκοολών και χειροειδών βοηθητικών. Υπερήχους έχει αποδειχθεί ικανή να προωθήσει μια τέτοια αντίδραση προσθήκης aza-Michael σε ένα περιβάλλον χωρίς διαλύτες και χωρίς καταλύτη.
Μια εύκολη προσθήκη σιδηροκενυλενονών Michael με αλειφατικές αμίνες μπορεί να τρέξει σε μια ηχητικά προωθημένη αντίδραση χωρίς τη χρήση διαλυτών και καταλυτών σε θερμοκρασία δωματίου. Αυτή η ηχοχημική προσθήκη Michael μπορεί να αντέξει 1-σιδηροκενυλο-3-αμινοκαρβονυλικές ενώσεις σε μια ταχεία διαδικασία που δίνει υψηλές αποδόσεις, η οποία είναι επίσης αποτελεσματική στην αντίδραση aza-Michael άλλων α,β-ακόρεστων καρβονυλικών ενώσεων όπως χαλκόνιο, καρβοξυλικός εστέρας κ.λπ. Αυτή η sonochemical αντίδραση δεν είναι μόνο πολύ απλή και εύκολη στο χειρισμό, είναι επίσης μια γρήγορη, φιλική προς το περιβάλλον και φθηνή διαδικασία, τα οποία είναι χαρακτηριστικά της πράσινης χημείας. (Yang κ.ά., 2005)
Η ερευνητική ομάδα του Banik ανέπτυξε ένα άλλο απλό, απλό, γρήγορο, υδατικό πρωτόκολλο χωρίς καταλύτη για την αντίδραση προσθήκης αζα-Μιχαήλ αρκετών αμινών σε α,β-ακόρεστες καρβονυλικές ενώσεις εφαρμόζοντας υπερήχους. Η sonoχημικά επαγόμενη προσθήκη αρκετών αμινών σε α,β-ακόρεστες κετόνες, εστέρες και νιτρίλια έχει πραγματοποιηθεί πολύ αποτελεσματικά σε νερό καθώς και υπό συνθήκες χωρίς διαλύτες. Δεν έχουν χρησιμοποιηθεί καταλύτες ή στερεά στηρίγματα σε αυτή τη μέθοδο. Αξιοσημείωτη αύξηση του ρυθμού αντίδρασης έχει παρατηρηθεί στο νερό με τη μέθοδο που προκαλείται από υπερήχους. Αυτή η φιλική προς το περιβάλλον διαδικασία έχει παράσχει καθαρό σχηματισμό των προϊόντων με αυξημένη επιλεκτικότητα. (Bandyopadhyay κ.ά., 2012)
Υπερηχητικοί ανιχνευτές και αντιδραστήρες για ηχοχημικές αντιδράσεις
Το εξελιγμένο υλικό και το έξυπνο λογισμικό των υπερήχων Hielscher έχουν σχεδιαστεί για να εγγυώνται αξιόπιστη sonochemical επεξεργασία, π.χ. εκτελώντας οργανική σύνθεση και αντιδράσεις κατάλυσης με αναπαραγώγιμα αποτελέσματα και με φιλικό προς το χρήστη τρόπο.
Hielscher συστήματα υπερήχων χρησιμοποιούνται παγκοσμίως για sonochemical διεργασίες, συμπεριλαμβανομένων οργανικών συνθετικών αντιδράσεων όπως οι προσθήκες Michael, αντίδραση Mannich, αντίδραση Diels-Alder και πολλές άλλες αντιδράσεις σύζευξης. Αποδεδειγμένα αξιόπιστη για τη σύνθεση υψηλών αποδόσεων χημικών προϊόντων υψηλής ποιότητας, Hielscher υπερήχων δεν χρησιμοποιούνται μόνο σε εργαστηριακές ρυθμίσεις αλλά και στη βιομηχανική παραγωγή. Λόγω της ευρωστίας και της χαμηλής συντήρησής τους, οι υπερήχων μας εγκαθίστανται συνήθως για εφαρμογές βαρέως τύπου και σε απαιτητικά περιβάλλοντα.
Hielscher υπερήχων επεξεργαστές για sonochemical συνθέσεις, καταλύτες, κρυστάλλωση και άλλες αντιδράσεις έχουν ήδη εγκατασταθεί παγκοσμίως σε εμπορική κλίμακα. Επικοινωνήστε μαζί μας τώρα για να συζητήσουμε τη διαδικασία κατασκευής sonochemical σας! Το έμπειρο προσωπικό μας θα χαρεί να μοιραστεί περισσότερες πληροφορίες σχετικά με την οδό sonochemical σύνθεσης, τα συστήματα υπερήχων και την τιμολόγηση!
- υψηλή απόδοση
- Τεχνολογία αιχμής
- αξιοπιστία & Ευρωστία
- δέσμη & Ενσωματωμένη
- για κάθε τόμο
- έξυπνο λογισμικό
- έξυπνες λειτουργίες (π.χ. πρωτόκολλο δεδομένων)
- CIP (επιτόπιος καθαρισμός)
Ο παρακάτω πίνακας σας δίνει μια ένδειξη της κατά προσέγγιση ικανότητας επεξεργασίας των υπερήχων μας:
Όγκος παρτίδας | Ροή | Προτεινόμενες συσκευές |
---|---|---|
1 έως 500mL | 10 έως 200mL/min | UP100Η |
10 έως 2000mL | 20 έως 400mL / λεπτό | UP200Ht, UP400St |
0.1 έως 20L | 0.2 έως 4L/min | UIP2000hdT |
10 έως 100L | 2 έως 10L / λεπτό | UIP4000hdT |
μ.δ. | 10 έως 100L / λεπτό | UIP16000 |
μ.δ. | μεγαλύτερου | σύμπλεγμα UIP16000 |
Επικοινωνήστε μαζί μας! / Ρωτήστε μας!
Βιβλιογραφία / Αναφορές
- Martín-Aranda, Rosa; Ortega-Cantero, E.; Rojas-Cervantes, M.; Vicente, Miguel Angel; Bañares-Muñoz, M.A. (2002): Sonocatalysis and Basic Clays. Michael Addition Between Imidazole and Ethyl Acrylate. Catalysis Letters. 84, 2002. 201-204.
- Ji-Tai Li; Hong-Guang Dai; Wen-Zhi Xu; Tong-Shuang Li (2006): Michael addition of indole to α,β-unsaturated ketones catalysed by silica sulfuric acid under ultrasonic irradiation. Journal of Chemical Research 2006. 41-42.
- Jin-Ming Yang, Shun-Jun Ji, Da-Gong Gu, Zhi-Liang Shen, Shun-Yi Wang (2005): Ultrasound-irradiated Michael addition of amines to ferrocenylenones under solvent-free and catalyst-free conditions at room temperature. Journal of Organometallic Chemistry, Volume 690, Issue 12, 2005. 2989-2995.
- Debasish Bandyopadhyay, Sanghamitra Mukherjee, Luis C. Turrubiartes, Bimal K. Banik (2012): Ultrasound-assisted aza-Michael reaction in water: A green procedure. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 19, Issue 4, 2012. 969-973.
- Piotr Kwiatkowski, Krzysztof Dudziński, Dawid Łyżwa (2013): “Non-Classical” Activation of Organocatalytic Reaction. In: Peter I. Dalko (Ed.), Comprehensive Enantioselective Organocatalysis: Catalysts, Reactions, and Applications. John Wiley & Sons, 2013.
- Suslick, Kenneth S.; Hyeon, Taeghwan; Fang, Mingming; Cichowlas, Andrzej A. (1995): Sonochemical synthesis of nanostructured catalysts. Materials Science and Engineering: A. Proceedings of the Symposium on Engineering of Nanostructured Materials. ScienceDirect 204 (1–2): 186–192.