Sonokeemiliselt täiustatud Diels-Lepp reaktsioonid

Diels-Lepa reaktsioone kasutatakse laialdaselt keemiliste sünteeside puhul, kus tuleb moodustada aatomsüsiniku ja süsiniku sidemed. Ultraheli ja selle sonokeemilised mõjud on Diels-Lepa reaktsioonide juhtimisel ja edendamisel väga tõhusad, mille tulemuseks on suurem saagikus, oluliselt vähenenud reaktsiooniaeg ja samal ajal keskkonnasõbralik roheline keemia.

Sonokeemiliselt täiustatud Diels-Lepp reaktsioon rohelisele keemiale

Diels-Lepa reaktsioonid on keemilised reaktsioonid, milles moodustuvad süsinikuaatomite vahelised sidemed. Diels-Lepp reaktsioon on klassifitseeritud termiliselt lubatud [4+2] tsükliline [π4s + π2s]. Kuna ultraheliga toetatud orgaaniline süntees on roheline ja tõhus sünteetiline tee, mis suurendab reaktsioonikiirust, saagikust ja reaktsioonide selektiivsust, on ultrahelitöötlus lihtne ja usaldusväärne meetod, mida kasutatakse laialdaselt laborites ja tööstuslikus tootmises. Sageli hõlbustab sonokeemiliselt edendatav tee orgaanilist muundumist ümbritsevates tingimustes, mis muidu nõuavad drastilisi temperatuuri- ja rõhutingimusi, mis aitab säästa energiakulusid ja muudab keemilise sünteesi säästja protseduuriks.

Infonõue




Pange tähele, et meie Privaatsuspoliitika.


Ultrasonicators such as the UP400St are widely used to intensify and accelerate organic reactions (e.g., the Diels-Alder reaction) via sonochemical effects.

Sondi tüüpi ultrasonikaatorid, nagu UP400St kasutatakse laialdaselt orgaaniliste reaktsioonide, näiteks Diels-Lepa reaktsiooni enahnce ja kiirendamiseks sonokeemiliste mõjude kaudu.

Ultraheli Diels-Lepp Reaktsioon kasutades Deep Eutectic Solvents

Sügavad eutektilised lahustid (DES) on Lewise või Brønstedi hapete lahused ja alused, mis moodustavad eutektilise segu. Kuna sügavad eutektilised lahustid ei ole tuleohtlikud, neil on madal aururõhk ja toksilisus ning need on sageli valmistatud looduslikest ühenditest, on need säästja, keskkonnasõbralikum lahusti alternatiiv. Ultraheli ja sügavad eutektilised lahustid töötavad teadaolevalt sünergiliselt koos ja seetõttu kasutatakse neid nii keemiliseks sünteesiks kui ka ultraheli ekstraheerimiseks. Sügavate eutektiliste lahustite kasutamine on kasulik ka ultraheliga propageeritud Diels-Lepa reaktsioonides. Näiteks kasutatakse ultrahelitöötlust Diels-Lepa reaktsiooni soodustamiseks, kasutades N-etüülmaleimiidi dienofiilina, muutes diene olemust sügavates eutektilistes lahustites (DES) nii tavapärase kuumutamise kui ka ultraheli aktiveerimise ajal.
Ultraheli aktiveerimise kasutamine koos sügavate eutektiliste lahustitega osutus kasulikuks, pakkudes head saaki drastiliselt vähenenud reaktsiooniaegadel.

Using ultrasonic activation of the Diels−Alder reactio in combination with deep eutectic solvents is proved to be beneficial providing good yields in drastically reduced reaction times.

Ultraheliga täiustatud Diels−Lepa reaktsioon.
kava kohandatud Marullo et al., 2020

Diels-Lepa reaktsiooni üldkord DES-i ja ultrahelitöötluse abil

Ultraheliga reklaamitud Diels-Lepa reaktsioonid viidi läbi ultraheli sondi (sonotrode / sarv) sisestamisega reaktsioonianumasse. Kasutades ultraheli sondi 0,5 cm läbimõõduga otsaga, oli nominaalne väljundvõimsus 70 W. Reaktsioonid viidi läbi 40 °C juures, rakendades ultrahelitöötluse inpulssrežiimi 5 sek ON ja 20 sek OFF tsüklitega. Ultraheli intensiivistatud Diels-Lepa reaktsioon andis hea saagikuse palju lühema aja jooksul kui vaiksetes tingimustes (vastavalt 70 min ja 24 h sonokeemiliste ja vaiksete reaktsioonide puhul).
Sonokeemiliselt intensiivistatud Diels-Lepa reaktsiooni energiatõhususe hindamiseks võrreldi vaikse ja ultraheliga edendatud Diels-Lepa reaktsiooni energiatarbimist. Arvutused andsid vaikiva reaktsiooni tarbimiseks 35 094 kJ / g ja ultraheli abil reaktsiooni puhul 28,4 kJ / g (ultraheli sarv väljundvõimsusega 70 W netoenergia). Selle tulemuseks on 99% energiast, mis säästetakse sonokeemiliselt juhitud Diels-Lepa reaktsiooni jaoks. Kõik need tähelepanekud viitavad tugevalt sellele, et sügavate eutektiliste lahustite (DES) ja ultraheli kiiritamise kombineeritud kasutamine on tõhus ja energiasäästu metoodika oluliste sünteetiliste protsesside jaoks, nagu Diels-Alder reaktsioon. ("Marullo et al." 2020)

Erinevate sügavate eutektiliste lahustite mõju kombinatsioonis ultrahelitöötlusega

Parimad tulemused ultraheliga propageeritud Diels-Lepa reaktsiooni jaoks saavutati, kui lahustitena kasutatakse sügavaid eutektilisi lahusteid [ChCl]:[Fru] ja [TBACl]:[EG]. [ChCl]:[Fru] ja [TBACl] kasutamine:[EG] lahustitena vähendas oluliselt reaktsiooniaega ning parandas oluliselt saagikust ([TBACl]:[EG] puhul 73% ja 87% ning [ChCl] puhul:[Fru] 23 ja 75% vastavalt vaikivates ja sonokeemilistes tingimustes).
Mõnel juhul, nimelt kui lahustitena kasutatakse [TBPCl]:[EG], [ChCl]:[Gly] ja [AcChCl]:[EG], on saagis võrreldav vaiksetes tingimustes saadud saagistega, kuid ultrahelitöötluse abil paraneb keemilise protsessi kiirus endiselt drastiliselt.
Ultrahelitöötlus toimib väga hästi madala aururõhu ja viskoossete lahustitega nagu ioonsed vedelikud (ILs), kuna need tingimused hõlbustavad inetonse kavitatsiooniefektide teket. Kuna sügavatel eutektlistel lahustitel on ioonsete vedelikega sarnased füüsikalised omadused, saab neid sobivalt kasutada koos ultraheliga. Sügavate eutektiliste lahustite (DES) ja ultrahelitöötluse koosmõju vähendab oluliselt Diels-Lepa reaktsiooni energeetilist nõudlust. Väga hea saagikuse võimaldamisel võib täheldada reaktsiooniaja väga suurt vähenemist 24 tunnilt 70 min-le. Protsessi tõhususe osas tähendab see, et sügavate eutektiliste lahustite (DES) ja ultraheli kombineeritud kasutamine võimaldab töödelda 10 korda rohkem materjale kui vaiksetes tingimustes. ("Marullo et al." 2020)

Infonõue




Pange tähele, et meie Privaatsuspoliitika.


Ultraheli Diels-Lepp Reaktsioon Oksabtsüklilised Alkenes

Wei ja kolleegid (2004) näitasid, et ultraheliuuring soodustas asendatud furaanide Diels-Lepa reaktsiooni reaktiivsete dienofiilidega, nagu dimetüülatsetüülatsetüüldikarboksülaat (DMAD) ja dimetüülmastaat, mis on heas saagikuses funktsionaliseeritud oksabaktülaalsed alkeenid. Ultraheli-propageeritud reaktsioon regiospecific furano Diels-Alder cycloaddition 2-vinüülilised furaanid DMAD möbleeritud funktsionaliseeritud oksabüliilsed alkeenid hea saagikusega.

Sonokeemiliselt täiustatud tsüklilised reaktsioonid

Bravo ja kolleegid (2006) kirjeldasid reaktsioonikeskkonnana mitmeid sonokeemilisi tsüklilisi tsüklopentadieene või 1,3-tsükloheksadieeni koos karbonüüldienofiilidega iidasoliumis põhinevas ioonses vedelikus. Nad näitasid, et ultraheliuurus parandab tõhusalt neid tsüklilisi reaktsioone, mille tulemuseks on suurem saagikus ja / või vähenenud reaktsiooniajad võrreldes vastavate vaiksete reaktsioonidega. Näiteks lihtsate α,β- küllastumata dienofiilide, nagu metüülvinüülketoon või akroleiin, mõju ultraheli aktiveerimisele on ilmne. Näiteks metüülvinüülketooni saagikus on 89% 1 h jooksul pärast kerget ultrahelitöötlust, samas kui vaikne reaktsioon andis sama reaktsiooniaja jooksul ainult 52%.

Ultraheliatorid mis tahes suuruses sonokeemiliselt reklaamitud Diels-Lepp reaktsioonide jaoks

Hielscher Ultrasonics projekteerib, toodab ja levitab suure jõudlusega ultraheli sondi tüüpi homogenisaatoreid ja sonokeemilisi seadmeid integreerimiseks keemilistesse süsteemidesse, nagu süntees ja katalüüsi reaktsioonid. Hielscheri ultrasonikaatoreid kasutatakse kogu maailmas usaldusväärse vahendina keemiliste reaktsioonide edendamiseks, intensiivistamiseks, kiirendamiseks ja parandamiseks.
Hielscher ULTRASONICS’ ultraheli protsessorid on saadaval igas suuruses alates väikestest laboriseadmetest kuni suurte tööstuslike protsessoriteni partii- ja voolukeemia rakendustejaoks. Ultraheli amplituudi täpne reguleerimine – sonokeemiliste rakenduste kõige olulisem parameeter – võimaldab kasutada Hielscheri ultrasonikaatoreid madalal kuni väga kõrgel amplituudil ja viimistleda amplituudi täpselt konkreetse keemilise reaktsioonisüsteemi vajalike ultraheli protsessi tingimustega.
Hielscheri ultraheli generaatoril on nutikas tarkvara, millel on automaatne andmete protokollimine. Kõik olulised töötlemisparameetrid, nagu ultraheli energia, temperatuur, rõhk ja aeg, salvestatakse automaatselt sisseehitatud SD-kaardile niipea, kui seade on sisse lülitatud.
Protsesside jälgimine ja andmete salvestamine on olulised protsessi pidevaks standardimiseks ja toote kvaliteediks. Automaatselt salvestatud protsessiandmetele juurde pääsedes saate vaadata varasemaid ultrahelitöötluse käike ja hinnata tulemust.
Teine kasutajasõbralik funktsioon on meie digitaalsete ultraheli süsteemide brauseri kaugjuhtimine. Brauseri kaugjuhtimispuldi kaudu saate oma ultraheli protsessorit käivitada, peatada, reguleerida ja jälgida eemalt kõikjalt.
Võtke meiega nüüd ühendust, et saada rohkem teavet meie suure jõudlusega ultraheli homogenisaatorite kohta, mis võivad parandada teie orgaanilist sünteesireaktsiooni, nagu Diels-Lepa reaktsioonid, Mannichi reaktsioonid või Michaeli lisamine paljude teiste seas!

Alljärgnev tabel annab teile ülevaate meie ultrahelihitiste ligikaudse töötlemisvõimsusest:

partii Köide flow Rate Soovitatavad seadmed
1 kuni 500 ml 10 kuni 200 ml / min UP100H
10 kuni 2000 ml 20 kuni 400 ml / min Uf200 ः t, UP400St
0.1 kuni 20 l 0.2 kuni 4 l / min UIP2000hdT
10 kuni 100 l 2 kuni 10 l / min UIP4000hdT
e.k. 10 kuni 100 l / min UIP16000
e.k. suurem klastri UIP16000

Võta meiega ühendust! / Küsi meiega!

Küsige lisateavet

Palun kasutage allolevat vormi, et küsida lisateavet ultraheli protsessorite, rakenduste ja hinna kohta. Meil on hea meel arutada teie protsessi teiega ja pakkuda teile ultraheli süsteem, mis vastab teie vajadustele!









Palun pange tähele, et meie Privaatsuspoliitika.


Ultrasonic high-shear homogenizers are used in lab, bench-top, pilot and industrial processing.

Hielscher Ultrasonics toodab suure jõudlusega ultraheli homogenisaatoreid rakenduste segamiseks, hajutamiseks, emulgeerimiseks ja ekstraheerimiseks laboris, piloot- ja tööstuslikus mastaabis.



Kirjandus/viited

Faktid Tasub teada


High performance ultrasonics! Hielscher's product range covers the full spectrum from the compact lab ultrasonicator over bench-top units to full-industrial ultrasonic systems.

Hielscher Ultrasonics toodab suure jõudlusega ultraheli homogenisaatoreid Lab et tööstuslik suurus.