Sonokeemiliselt paranenud Mannichi reaktsioonid
Mannichi reaktsioon on olulised süsinik-süsiniksidemeid moodustavad reaktsioonid, mida kasutatakse laialdaselt sellistes tööstusharudes nagu farmaatsiatootmine ja looduslike toodete süntees. Kuigi enamik ühe poti Mannichi reaktsioone on väga aeglased, on ultraheliuuringu positiivne mõju Mannichi reaktsioonidele kiiresti rakendatud, et parandada saagikust ja reaktsioonikiirust ning vähendada traditsiooniliselt pikka reaktsiooniaega kuni lühikese protseduurini Mannichi reaktsioonides.
Sonokeemia ja selle eelised Mannichi reaktsioonides
Mannichi reaktsioon on üks olulisemaid süsinik-süsinikusidemeid, mis moodustavad reaktsioone orgaanilises sünteesis, sest see pakub sünteetiliselt ja bioloogiliselt olulisi β aminokarbonüülühendeid, mis on olulised vahesaadused erinevate lämmastikku sisaldavate looduslike toodete ja farmaatsiatoodete ehitamiseks.
Ultraheli inline süsteem sonokeemiliste reaktsioonide jaoks, nt paranenud Mannichi reaktsioonide jaoks
Ultraheli kiiritamine ja seeläbi tekitatud sonokeemilised mõjud kiirendavad Mannichi reaktsioonide reaktsioonikineetikat drastiliselt, näiteks 13-kordse vähenemisega 20h-lt 1,5h-le reaktsiooniajal.
Ultraheli parandab ketoonide, aldehüüdide ja amiinide ühepottilist Mannichi reaktsiooni, mida katalüüsib sulfamiinhappe katalüsaator.
Zeng et al., 2009 kohandatud kava
- Oluliselt kiirenenud reaktsiooniaeg
- Kõrgemad tulud
- Täpselt kontrollitavad tingimused
- temperatuuri kontroll
- partii ja in-line
- Roheline keemia
β aminokarbonüülühendite ultraheli Mannichi reaktsioon
Sulfamiinhape (NH2SO3H, SA) kasutati tõhusa, odava, mittetoksilise ja ringlussevõetava rohelise katalüsaatorina aldehüüdide ultraheliga toetatud ühepotilise Mannich reaktsiooni jaoks ketoonide ja amiinidega. Sellel ultraheli protokollil on suure saagikuse, kerge seisundi, keskkonnareostuse puudumise ja lihtsate tööprotseduuride eelised. Kõige tähtsam on see, et beeta-aminokarbonüülühendid, millel on ortoasendatud aromaatsed amiinid, saadakse selle metoodika abil esimest korda hea saagikuse vastuvõetavana.
Uuriti sulfamiinhapet katalüsaatorina ja 10 mol% sulfaamhape oli piisav, et juhtida reaktsioon täielikult 95% saagini oluliselt kiirendatud reaktsiooniajaga 1,5h (võrreldes kiire segamise, mis saavutas ainult 85% saagise umbes 20h jooksul). See rõhutab väljakujunenud asjaolu, et võimsuse ultraheli ja sonokeemia kiirendavad orgaanilisi reaktsioone. Alljärgnev tabel näitab ultraheliuuringu olulisi eeliseid Mannichi reaktsioonide kiire segamise ees.
Tabel näitab, et ultraheli katalüüsitud Mannichi reaktsioonid on oluliselt kiiremad ja tõhusamad võrreldes kiire segamise.
Uuring: © Zeng et al., 2009
Suure jõudlusega sonokeemilised seadmed Mannichi reaktsioonide jaoks
Sonokeemilised seadmed keemiatoodete, näiteks aminokarbonüülühendite ja muude vaheainete sünteesiks ja katalüüsiks on igas suuruses kergesti kättesaadavad – kompaktlaborite ultrasonikaatoritest kuni täielikult tööstuslike ultraheli reaktoriteni. Hielscher Ultrasonics projekteerib, toodab ja jaotab suure võimsusega ultrasonikaatoreid. Kõik ultraheli süsteemid on valmistatud peakontoris Teltowis, Saksamaal ja neid levitatakse sealt üle kogu maailma.
Hielscheri ultrasonikaatorite keerukas riistvara ja nutikas tarkvara on mõeldud usaldusväärse toimimise, reprodutseeritavate tulemuste ja kasutajasõbralikkuse tagamiseks. Hielscheri ultrasonikaatorid on tugevad ja usaldusväärsed, mis võimaldab paigaldada ja kasutada raskeveokite tingimustes. Tööseadetele pääseb hõlpsasti ligi ja neid saab valida intuitiivse menüü kaudu, millele pääseb ligi digitaalse värvilise puuteekraani ja brauseri kaugjuhtimispuldi kaudu. Seetõttu registreeritakse kõik töötlemistingimused, nagu netoenergia, koguenergia, amplituud, aeg, rõhk ja temperatuur, automaatselt sisseehitatud SD-kaardile. See võimaldab teil vaadata ja võrrelda varasemaid ultrahelitöötluse jookse ning optimeerida sonokeemiliselt täiustatud reaktsioonide, nagu Mannichi reaktsioon, Diels-Lepa reaktsioon või Michaeli süntees ja funktsionaliseerimine, lisaks kõrgeimale efektiivsusele.
Hielscher Ultrasonics süsteeme kasutatakse kogu maailmas sonokeemiliste protsesside jaoks (sono-süntees ja sono-katalüüs) ning need on osutunud usaldusväärseteks seadmeteks partii- ja pidevas in-line režiimis. Hielscheri tööstuslikud ultrasonikaatorid võivad pidevas töös kergesti töötada kõrge amplituudiga (24/7/365). Kuni 200 μm amplituudi saab kergesti pidevalt genereerida standardsete sonotroodidega (ultraheli sondid / sarved). Veelgi suuremate amplituudide jaoks on saadaval kohandatud ultraheli sonotroodid. Tänu oma töökindlusele ja madalale hooldusele paigaldatakse meie ultrasonikaatorid tavaliselt raskeveokite rakendustele ja nõudlikes keskkondades.
Hielscheri ultraheli protsessorid sonokeemiliste sünteeside jaoks on juba paigaldatud kogu maailmas kaubanduslikul tasandil. Võtke meiega ühendust, et arutada oma sonokeemiliselt ajami sünteesi Mannichi reaktsiooni kaudu! Meie kogenud töötajad jagavad hea meelega rohkem teavet sonokeemilise sünteesitee, ultraheli süsteemide ja hinnakujunduse kohta!
Ultraheli sünteesimeetodi eeliseks on teie keemiline tootmine võrreldes teiste katalüütiliste sünteesiprotsessidega efektiivsus, lihtsus ja odav!
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!
Hielscher Ultrasonics toodab suure jõudlusega ultraheli homogenisaatoreid rakenduste segamiseks, hajutamiseks, emulgeerimiseks ja ekstraheerimiseks laboris, piloot- ja tööstuslikus mastaabis.
Kirjandus/viited
- Zeng H., Li H., Shao H. (2009): One-pot three-component Mannich-type reactions using sulfamic acid catalyst under ultrasound irradiation. Ultrasonics Sonochemistry16(6), 2009. 758-762.
- 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.
- Bravo, José; Lopez, Ignacio; Cintas, Pedro; Silvero, Guadalupe; Arévalo, María (2006): Sonochemical cycloadditions in ionic liquids. Lessons from model cases involving common dienes and carbonyl dienophiles. Ultrasonics Sonochemistry 13, 2006. 408-414.
- 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.
Faktid Tasub teada
Mis on Mannichi reaktsioon?
Mannichi reaktsioon põhineb mittevõimaliku aldehüüdi, primaarse või sekundaarse amiini ja aminometüülitud tooteid saava enolizable karbonüülühendi mitmekomponendilise kondensatsioonil. Aldehüüdi iminiumi derivaat toimib Mannichi reaktsioonis aktsepteerijana.
Mannichi reaktsiooni kasutatakse paljudes orgaanilise keemia valdkondades. Kuna Mannichi reaktsiooni saab käivitada mugava ühe poti reaktsioonina ja luua ka kahekordsete Mannichi reaktsioonidena, kasutatakse seda reaktsioonitüüpi peenkemikaalide, erikemikaalide, farmaatsiatoodete ja looduslike ainete sünteesiks (kasutatakse biosünteetilistel radadel, eriti alkaloidide, peptiidide ja nukleotiidide sünteesiks).
Mannichi reaktsiooni kaudu sünteesitud kemikaalide levinumad näited on järgmised:
- alküülamiinid
- peptiidid, nukleotiidid, antibiootikumid ja alkaloidid (nt tropinoon)
- agrokemikaalid, näiteks taimekasvu regulaatorid
- värvid ja polümeerid
- Katalüsaatorid
- formaldehüüdkoe ristlinkimine
- ravimid ja farmatseutilised ravimid (nt rolitetratsükliin (tetratsükliini ja pürrolidiini Mannichi toode), fluoksetiin (antidepressant), tramadool ja tolmetiin (põletikuvastane ravim).
- seep ja detergendid: Mannichi reaktsiooni kasutatakse alküülamiinide sünteesimiseks, muutes mittepolaarsed süsivesinikud seebiks või pesuvahenditeks. Neid saadud ühendeid kasutatakse mitmesugustes puhastusrakendustes, autokütuse töötlemisel ja epoksükatetes.
- polüetermiinid asendatud hargnenud keti alküüleetritest
- α,β küllastumata ketoonid Mannichi reaktsiooniproduktide termilise lagunemise teel (nt metüülvinüülketoon 1-dietüülamino-butaan-3-oonist)
Hielscher Ultrasonics toodab suure jõudlusega ultraheli homogenisaatoreid Lab et tööstuslik suurus.