Ultraheli edendatud Michaeli lisamise reaktsioon
Asümmeetrilised Miikaeli reaktsioonid on teatud tüüpi organokatalüütilised reaktsioonid, mis võivad ultrahelitöötlusest suurt kasu saada. Michaeli reaktsiooni või Michaeli lisamist kasutatakse laialdaselt keemiliste sünteeside puhul, kus süsinik-süsinik sidemed moodustuvad kergetes tingimustes. Ultraheli ja selle sonokeemilised mõjud on väga tõhusad Michaeli reaktsioonide juhtimisel ja edendamisel, mille tulemuseks on suurem saagikus, oluliselt vähenenud reaktsiooniaeg ja samal ajal aidates kaasa keskkonnasõbralikule rohelisele keemiale.

Pidevalt segatav reaktor ultrasonikaator UP200St paremate keemiliste reaktsioonide jaoks, nt Michaeli lisamine
Sonochemistry ja Miikaeli lisamine
Sonochemistry on hästi välja kujunenud selle kasuliku mõju kohta keemilistele reaktsioonidele – mille tulemuseks on sageli suurem saagikus, kiirendatud reaktsioonikiirus, pehmemad, keskkonnasõbralikumad tingimused, samuti säästmine ja lihtne kasutamine. See tähendab, et sonokheemia on tõhus ja kahjutu meetod sünteetiliste ja katalüütiliste keemiliste reaktsioonide aktiveerimiseks, edendamiseks ja juhtimiseks. Ultraheli töötlemise ja sonokoomia mehhanism põhineb akustilise kavitatsiooni nähtusel, mis indutseerib unikaalsed väga kõrge rõhu ja temperatuuri tingimused mullide vägivaldse kokkuvarisemise kaudu vedelas keskkonnas. Ultraheli või akustilise kavitatsiooni mõju algatab reaktsioone suure energia sisseviimisega, parandab massiülekannet, hõlbustades seeläbi keemilisi muundumisi.
Miikaeli reaktsioon või Miikaeli lisamine on karbaniooni või mõne muu nukleofiili nukleofiilne lisamine α,β küllastumata karbonüülühendile, mis sisaldab elektrone eemaldavat rühma. Miikaeli reaktsioon on rühmitatud suuremasse konjugeeritud lisandite klassi. Miikaeli lisandit, mida peetakse üheks kõige kasulikumaks meetodiks süsinik-süsinik sidemete kergeks moodustamiseks, kasutatakse laialdaselt mitmesuguste ainete orgaaniliseks sünteesiks. Miikaeli lisamise asümmeetrilisi variante on palju, mis on teatud tüüpi organokatalüütilised reaktsioonid.
- Kiire reageerimise kiirus
- suurem saagikus
- keskkonnasõbralik, roheline keemia
- Säästlik ja lihtne käsitsemine
Sonokatalüüs ja aluseline savikatalüüsitud Miikaeli lisamine imidasooli
(2002) kasutasid ultraheli ja selle sonokeemilisi mõjusid, et töötada välja N-asendatud imidasooli derivaatide 21 uudne sünteesitee, lisades Miikaeli imidasooli etüülakrülaatile, mida katalüüsivad aluselised savid, nimelt Li+ ja Cs + montmorilloniidid. Ultraheli aktiveerimise abil kondenseeriti imidasool etüülakrülaadiga, kasutades kahte aluselist savi – Li+ ja Cs+ montmorilloniidid. Leeliselised savid, nagu Li+ ja Cs+ montmorilloniidid, on ultrahelitöötluse ajal aktiivsed ja väga selektiivsed katalüsaatorid, näidates seeläbi positiivset mõju imidasooli Miikaeli lisamisele etüülakrülaadile. Sonokeemiliselt soodustatud katalüüs soodustab ja parandab N-asendatud imidasooli derivaatide moodustumist võrreldes teiste tavapäraste termilise kuumutamise reaktsioonidega. Muundamine suureneb savi põhilisusega ja ultraheliuuringuga. Saagis oli suurem Cs+ montmorilloniitide kasutamisel võrreldes Li+ -ga, mida võib seletada kõrgema aluselisuse tõttu. (Vt reaktsiooniskeemi allpool)

Sonokatalüütiline reaktsioon: Michael lisab imidasooli etüülakrülaadile
(skeem kohandatud Mohapatra et al, 2018.)
Teine ultraheli abil Michaeli lisamine on ränidioksiidi väävelhappe soodustatud indooli katalüüs. (2006) reageeris ränidioksiidi väävelhappele ja α,β-küllastumata ketoonidele ultraheliuuringul, et saada toatemperatuuril β-indolüülketoonide saagis 50–85%.
Lahustivabad ja katalüsaatorivabad asa-michaeli reaktsioonid
Amiinide konjugeeritud lisamine konjugeeritud alkeenidele – tuntud kui aza-Michaeli reaktsioon – on keemiline võtmeetapp erinevate komplekssete looduslike toodete, antibiootikumide, a-aminoalkoholide ja kiraalsete abiainete sünteesiks. On näidatud, et ultraheliuuring on võimeline soodustama sellist asa-Michaeli lisamisreaktsiooni lahustivabas ja katalüsaatorivabas keskkonnas.

Ultraheli poolt indutseeritud asa-Michaeli reaktsiooni vees on testitud mitmete amiinide ja küllastumata ketoonide, küllastumata nitriili ja küllastumata estriga. Sonokeemiliselt edendatud reaktsioon andis kiire ja lihtsa protseduuriga suure saagikuse.
uuring ja tabel: © Bandyopadhyay et al., 2012
Alifaatsete amiinidega ferrotsenülenoonide lisamist Michaelile saab läbi viia sonokeemiliselt soodustatud reaktsioonis ilma lahusteid ja katalüsaatoreid toatemperatuuril kasutamata. See sonokeemiline Michaeli lisamine võib endale lubada 1-ferrotsenüül-3-aminokarbonüülühendeid kiires protsessis, mis annab suure saagise, mis on efektiivne ka teiste α,β-küllastumata karbonüülühendite, näiteks kalkooni, karboksüülestri jne asa-Michaeli reaktsioonis. See sonokeemiline reaktsioon ei ole mitte ainult väga lihtne ja kergesti käsitsetav, vaid ka kiire, keskkonnasõbralik ja odav protsess, mis on rohelise keemia atribuudid. (Yang et al., 2005)
Baniku uurimisrühm töötas välja veel ühe lihtsa, lihtsa, kiire, vesivahendatud katalüsaatorivaba protokolli mitme amiini asa-Michaeli lisamisreaktsiooni jaoks α,β-küllastumata karbonüülühenditele, kasutades ultraheli. Mitmete amiinide sonokeemiliselt indutseeritud lisamine α,β küllastumata ketoonidele, estritele ja nitriilidele on läbi viidud väga tõhusalt nii vees kui ka lahustivabades tingimustes. Selles meetodis ei ole kasutatud katalüsaatoreid ega tahkeid tugesid. Ultraheli poolt indutseeritud meetodil on vees täheldatud reaktsioonikiiruse märkimisväärset suurenemist. See keskkonnasõbralik protseduur on taganud toodete puhta moodustumise suurema selektiivsusega. (Bandyopadhyay et al., 2012)
Ultraheli sondid ja reaktorid sonokeemiliste reaktsioonide jaoks
Hielscheri ultrasonikaatorite keerukas riistvara ja nutikas tarkvara on loodud usaldusväärse sonokeemilise töötlemise tagamiseks, nt orgaanilise sünteesi ja katalüüsi reaktsioonide teostamine reprodutseeritavate tulemustega ja kasutajasõbralikul viisil.
Hielscher Ultrasonics süsteeme kasutatakse kogu maailmas sonokeemiliste protsesside jaoks, sealhulgas orgaanilised sünteetilised reaktsioonid, nagu Michaeli lisandused, Mannichi reaktsioon, Diels-Alderi reaktsioon ja paljud teised sidumisreaktsioonid. Hielscheri ultrasonikaatoreid, mis on osutunud usaldusväärseks kvaliteetsete keemiatoodete kõrge saagikuse sünteesiks, ei kasutata mitte ainult laboritingimustes, vaid ka tööstuslikus tootmises. Tänu oma vastupidavusele ja madalale hooldusele paigaldatakse meie ultrasonikaatorid tavaliselt raskeveokite rakenduste jaoks ja nõudlikes keskkondades.
Hielscheri ultraheli protsessorid sonokeemiliste sünteeside, katalüüside, kristalliseerumise ja muude reaktsioonide jaoks on juba kaubanduslikul tasandil paigaldatud kogu maailmas. Võtke meiega kohe ühendust, et arutada oma sonokeemilist tootmisprotsessi! Meie kogenud töötajad jagavad hea meelega rohkem teavet sonokeemilise sünteesi raja, ultraheli süsteemide ja hinnakujunduse kohta!
- kõrge kasutegur
- Kaasaegne tehnoloogia
- Usaldusväärsuse & töökindlus
- partii & Inline
- mis tahes mahu jaoks
- Intelligentne tarkvara
- Nutikad funktsioonid (nt andmete protokollimine)
- CIP (puhas kohapeal)
Allolev tabel annab teile ülevaate meie ultrasonikaatorite ligikaudsest töötlemisvõimsusest:
Partii maht | Voolukiirus | Soovitatavad seadmed |
---|---|---|
1 kuni 500 ml | 10 kuni 200 ml / min | UP100H |
10 kuni 2000 ml | 20 kuni 400 ml / min | UP200Ht, UP400St |
0.1 kuni 20L | 0.2 kuni 4L / min | UIP2000hdT |
10 kuni 100L | 2 kuni 10L/min | UIP4000hdT |
mujal liigitamata | 10 kuni 100 L / min | UIP16000 |
mujal liigitamata | Suurem | klaster UIP16000 |
Võta meiega ühendust! / Küsi meilt!
Kirjandus / Viited
- 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.

Hielscher Ultrasonics toodab suure jõudlusega ultraheli homogenisaatoreid alates Lab kuni tööstuslik suurus.