واکنش های اورگانوکاتالتیک ترویج شده توسط فراصوت

در شیمی آلی، ارگانوکاتالیز نوعی کاتالیسم است که در آن میزان یک واکنش شیمیایی توسط یک کاتالیزور آلی افزایش می یابد. این “organocatalyst” متشکل از کربن، هیدروژن، گوگرد و دیگر عناصر غیر فلزی موجود در ترکیبات آلی است. کاربرد سونوگرافی با قدرت بالا به سیستم های شیمیایی به عنوان سونوشیمی و یک تکنیک به خوبی تثبیت شده برای افزایش بازده، بهبود نرخ واکنش و سرعت واکنش شناخته شده است. تحت فراصوت, آن را اغلب ممکن می شود به سوئیچ مسیرهای شیمیایی اجتناب از ناخواسته محصولات توسط. سونوشیمی می تواند واکنش های عضوی را ترویج کند که آن ها را کارآمدتر و سازگار با محیط زیست تر می کند.

اورگانوکاتالیز نامتقارن – بهبود یافته توسط فراصوت

سونوشیمی، استفاده از سونوگرافی با کارایی بالا به سیستم های شیمیایی، می تواند واکنش های اورگانوکاتاتیک را به طور قابل توجهی بهبود بخشد. organocatalysis نامتقارن همراه با امواج فراصوت اغلب اجازه می دهد تا برای تبدیل organocatalysis به یک مسیر محیط زیست دوست, در نتیجه سقوط تحت اصطلاحات شیمی سبز. فراصوت شتاب (نامتقارن) واکنش ارگانوکاتلیز و منجر به بازده بالاتر، نرخ تبدیل سریع تر، جداسازی محصول آسان تر / تصفیه، و بهبود انتخاب پذیری و واکنش پذیری. علاوه بر کمک به بهبود جنبشی واکنش و عملکرد, فراصوت را می توان اغلب با حلال واکنش پایدار ترکیب, مانند مایعات یونی, حلال یوتکتیک عمیق, خفیف, حلال های غیر سمی, و آب. در نتیجه سونوشیمی نه تنها خود واکنش ارگانوکاتلیز (نامتقارن) را بهبود می بخشد، بلکه به پایداری واکنش های ارگانوکاتاتیک نیز کمک می کند.

درخواست اطلاعات




توجه داشته باشید ما سیاست حفظ حریم خصوصی.


Ultrasonic probe for sonochemical initiation and acceleration of organocatalytic reaction with higher yields

امواج فراصوت ترویج واکنش های organocatalytic و در نتیجه بهبود نرخ تبدیل, بازده بالاتر و انتخاب.

تحقیقات نشان داده است نمونه های چند برابر برای سونوشیمیایی تشدید واکنش های oragnocatalytic. به عنوان مثال، مولکول های DNA دو رشته ای به عنوان داربست کایرال به منظور مونتاژ کاتالیزورهای هیبریدی فلز-بیوماکرومولکول برای واکنش های سنتز نامتقارن استفاده می شوند. کاتالیزورهای مبتنی بر DNA G-quadruplex در واکنش های نامتقارن مایکل، دیلز-آلدر و فریدل-کرافتز به کار گرفته شده اند. (cf. Zhao and Shen, 2018)
برای واکنش ترویج ایندیوم, فراصوت نشان می دهد اثرات مفید از واکنش sonochemically رانده اجرا می شود تحت شرایط خفیف تر, در نتیجه حفظ سطوح بالایی از diasteroselection. با استفاده از مسیر سونوشیمیایی، نتایج خوبی بر سنتز اورگانوکاتالتیک کربوهیدرات های β لاکتام، اسید آمینه β و اسپیرودایکتوپیپرازین ها از لاکتون های قندی و همچنین واکنش های آلیلاسیون و ریوماتسکی بر روی اترز اکسیم به دست آمد.

سونوگرافی ترویج سنتز مواد مخدر Organocatalytic

Rogozińska-Szymczak and Mlynarski (2014) report the asymmetric Michael addition of 4-hydroxycoumarin to α,β-unsaturated ketones on water without organic co-solvents – کاتالز شده توسط امین های اولیه آلی و فراصوت. استفاده از enantiomerically خالص (S,S)-diphenylethylenediamine استطاعت یک سری از ترکیبات مهم دارویی فعال در عملکرد خوب به عالی (73–98٪) و با enantioselectivities خوب (تا 76٪ ee) از طریق واکنش های شتاب سونوگرافی. محققان ارائه یک پروتکل سونوشیمیایی کارآمد برای 'مواد جامد بر روی آب' تشکیل وارفارین ضد انعقادی در هر دو شکل enantiomeric. این واکنش عضوی سازگار با محیط زیست نه تنها مقیاس پذیر است، بلکه مولکول داروی هدف را به صورت خالص enantiomerically نیز به دست می آورد.

Ultrasonically promoted asymmetric Michael addition of 4-hydroxycoumarin to α,β-unsaturated ketones

فراصوت ترویج اضافه شدن مایکل نامتقارن از 4 هیدروکسی کومرین به α،β کتون اشباع نشده بر روی آب بدون حلال های آلی.
تصویر و مطالعه: ©Rogozińska-Szymczak و Mlynarski; 2014.

اپوکسیداسیون سونوشیمیایی ترپن ها

شاربونائو و همکارانش (۲۰۱۸) اپوکسیداسیون موفق ترپن ها را تحت فراصوت تخریب کردند. اپوکسیداسیون معمولی نیاز به استفاده از یک کاتالیزور دارد، اما با فراصوت اپوکسیداسیون به عنوان واکنش بدون کاتالیزور اجرا می شود.
دی اکسید لیمونن یک مولکول واسطه کلیدی برای توسعه پلی کربنات های زیست پایه یا پلی اورتان های غیرایسوسیانات است. فراصوت اجازه می دهد تا کاتالیزور آزاد اپوکسیداسیون ترپن در یک زمان واکنش بسیار کوتاه – در عین حال دادن بازده بسیار خوب است. به منظور نشان دادن اثربخشی اپوکسیداسیون مافوق صوت، تیم تحقیقاتی اپوکسیداسیون لیمونن را با استفاده از دی متیل دی اکسیرن تولید شده در جا به عنوان عامل اکسید کننده تحت هر دو بی قراری معمولی و فراصوت مقایسه کردند. برای تمام آزمایش های فراصوت Hielscher UP50H (50W، 30kHz) مافوق صوت آزمایشگاه مورد استفاده قرار گرفت.

Terpene epoxidation is significantly faster and highly efficient when sonication is applied. Using ultrasound enables to runthe epoxidation reaction of terpenes as catalyst-free reaction.

اپوکسیداسیون بسیار کارآمد سونوشیمیایی ترپن ها (مانند، دی اکسید لیمونن، اکسید α پینه، اکسید β-پاین، تریپ اکسید و غیره) با مافوق صوت UP50H
picture and study: © Charbonneau et al., 2018

زمان مورد نیاز برای تبدیل کامل لیمونن به دی اکسید لیمونن با عملکرد 100 درصد تحت فراصوت تنها 5/4 دقیقه در دمای اتاق بود. در مقایسه، هنگامی که از بی قراری معمولی با استفاده از همزن مغناطیسی استفاده می شود، زمان مورد نیاز برای رسیدن به عملکرد ۹۷٪ دی اکسید لیمون ۱٫۵ ساعت بود. اپوکسیداسیون α با استفاده از هر دو تکنیک بی قراری مورد مطالعه قرار گرفته است. اپوکسیداسیون α پین به اکسید α پینه تحت فراصوت تنها به 4 دقیقه با عملکرد به دست آمده 100 درصد نیاز داشت، در حالی که در مقایسه با روش معمولی زمان واکنش 60 دقیقه بود. در مورد سایر ترپن ها، β پین تنها در 4 دقیقه به اکسید β پین تبدیل شد در حالی که فارنسول 100 درصد تریپ اکسید را در 8 دقیقه به دست آورد. کارول که یک مشتق لیمونن بود، با عملکرد ۹۸٪ به دی اکسید کندول تبدیل شد. در واکنش اپوکسیداسیون کارون با استفاده از دی متیل دی اکسیرن تبدیل 100٪ در 5 دقیقه تولید کننده اکسید 7,8 کاروون بود.
مزایای اصلی اپوکسیداسیون ترپن سونوشیمیایی طبیعت سازگار با محیط زیست عامل اکسید کننده (شیمی سبز) و همچنین به طور قابل توجهی کاهش زمان واکنش انجام این اکسیداسیون تحت بی قراری مافوق صوت است. این روش اپوکسیداسیون اجازه رسیدن به تبدیل 100 درصدی لیمونن با عملکرد 100 درصدی دی اکسید لیمونن را تنها در 5/4 دقیقه نسبت به 90 دقیقه در هنگام استفاده از بی قراری سنتی داد. علاوه بر این، هیچ محصول اکسیداسیونی از لیمونن، مانند کاروون، کنده کاری، و الکل پریلیل در محیط واکنش یافت نشد. اپوکسیداسیون α زیر سونوگرافی تنها به ۴ دقیقه نیاز داشت که ۱۰۰٪ اکسید α-پینه را بدون اکسیداسیون حلقه به دست آورد. ترپن های دیگری مانند β پین، فارنسول، و کارول نیز اکسید شده اند که منجر به بازده اپوکسید بسیار بالا می شود.

Ultrasonically stirred reactor for sonochemical applications including organocatalysis, asymmetric reactions and many other.

راکتور مافوق صوت آشفته با مافوق صوت UP200St برای تشدید واکنش های organocatalytic.

اثرات sonochemical

Acoustic cavitation as shown here at the Hielscher ultrasonicator UIP1500hdT is used to initiate and promote chemical reactions. Ultrasonic cavitation at Hielscher's UIP1500hdT (1500W) ultrasonicator for sonochemical reactions.به عنوان یک جایگزین برای روش های کلاسیک، پروتکل های مبتنی بر سونوشیمیایی برای افزایش نرخ واکنش های طیف گسترده ای استفاده شده اند که در نتیجه محصولات تولید شده در شرایط خفیف تر با کاهش قابل توجهی در زمان واکنش. این روش ها سازگار با محیط زیست تر و پایدارتر توصیف شده اند و با انتخاب پذیری بیشتر و مصرف انرژی پایین تر برای دگرگونی های مورد نظر همراه هستند. مکانیسم چنین روش هایی بر اساس پدیده حفره صوتی است که شرایط منحصر به فرد فشار و دما را از طریق تشکیل، رشد، و فروپاشی آدیاباتیک حباب ها در محیط مایع القا می کند. این اثر انتقال جرم را بهبود می بخشد و جریان آشفته در مایع را افزایش می دهد و دگرگونی های شیمیایی را تسهیل می کند. در مطالعات ما، استفاده از سونوگرافی منجر به تولید ترکیبات در زمان واکنش کاهش یافته با بازده بالا و خلوص شده است. چنین ویژگی هایی تعداد ترکیبات ارزیابی شده در مدل های فارماکولوژیک را افزایش داده است که به تسریع ضربه به فرایند بهینه سازی سرب کمک می کند.
نه تنها این ورودی با انرژی بالا می تواند اثرات مکانیکی را در فرایندهای نامتگن افزایش دهد، بلکه شناخته شده است که واکنش های جدیدی را القا می کند که منجر به تشکیل گونه های شیمیایی غیرمنتظره می شود. آنچه سونوشیمی را منحصر به فرد می سازد پدیده قابل توجه حفره است، که در یک فضای محصور محلی از محیط میکرو حباب اثرات فوق العاده ای به دلیل متناوب چرخه های پر فشار / کم فشار، دی تفاوت های دمایی بسیار بالا، نیروهای برشی بالا، و جریان مایع تولید می کند.

نمونه هایی از واکنش های نامتقارن شامل اورگانوکاتاها عبارتند از:

  • واکنش های نامتقارن دیلز-آلدر
  • واکنش های نامتقارن مایکل
  • واکنش های نامتقارن مانیچ
  • اپوکسیداسیون شی
  • هیدروژناسیون انتقال اورگانوکاتالتیک

درخواست اطلاعات




توجه داشته باشید ما سیاست حفظ حریم خصوصی.


Ultrasonic reactors can significantly improve organocatalytic reactions such as the Mannich reaction.

سیستم خط مافوق صوت با UIP2000hdT (2000W، 20KHZ) برای واکنش های سونوشیمیایی، به عنوان مانند برای بهبود واکنش های عضوی

مزایای سونوشیمیایی ترویج واکنش های Organocatalytic

فراصوت به طور فزاینده ای در سنتز آلی و کاتالیزور استفاده می شود از اثرات سونوشیمیایی نشان می دهد شدت قابل توجهی از واکنش های شیمیایی. به ویژه هنگامی که با روش های سنتی مقایسه می شود (مانند، گرمایش، هم زدن)، سونوشیمی کارآمدتر، راحت تر، و دقیقاً قابل کنترل است. فراصوت و sonochemistry ارائه مزایای عمده متعددی مانند بازده بالاتر، افزایش خلوص ترکیبات و انتخاب، زمان واکنش کوتاه تر، هزینه های پایین تر، و همچنین سادگی در عمل و دست زدن به روش sonochemical. این عوامل مفید را واکنش های شیمیایی به کمک مافوق صوت نه تنها موثر تر و محافظ, بلکه محیط زیست دوست.
واکنش های آلی متعدد ثابت شده اند به بازده بالاتر در زمان واکنش کوتاه تر و / یا تحت شرایط خفیف تر زمانی که با استفاده از فراصوت انجام می شود.

امواج فراصوت اجازه می دهد تا برای واکنش های ساده یک گلدان

فراصوت اجازه می دهد تا برای شروع واکنش های چند همراه به عنوان واکنش های یک گلدان است که سنتز ترکیبات ساختاری متنوع فراهم می کند. چنین واکنش های یک گلدانی برای کارایی کلی بالا ارزش گذاری می شوند و سادگی آن ها از زمان جداسازی و تصفیه واسطه ها مورد نیاز نیست.

اثرات امواج سونوگرافی بر واکنش های نامتقارن اورگانوکاتالیتیک با موفقیت در انواع مختلف واکنش از جمله کاتالیزورهای انتقال فاز، واکنش های هک، هیدروژناسیون، واکنش های مانیچ، واکنش های باربیر و باربیر مانند، واکنش های دیلز-آلدر، واکنش جفت شدن سوزوکی، و اضافه شدن میچل به کار گرفته شده است.

پیدا کردن مافوق صوت ایده آل برای واکنش Organocatalytic شما!

Hielscher مافوق صوت شریک مورد اعتماد خود را هنگامی که آن را به عملکرد بالا می آید, با کیفیت بالا تجهیزات مافوق صوت. Hielscher طراحی، تولید و توزیع دولت از هنر کاوشگر مافوق صوت، راکتورها و فنجان شاخ برای برنامه های کاربردی سونوشیمیایی. تمام تجهیزات تحت روش های گواهی شده ISO و با دقت آلمانی برای کیفیت برتر در مقر ما در تلتوو (در نزدیکی برلین)، آلمان تولید می شود.
نمونه کارها از Ultrasonicators Hielscher طیف وسیعی از سونوگرافی آزمایشگاه جمع و جور به راکتورهای مافوق صوت به طور کامل صنعتی برای تولید مواد شیمیایی در مقیاس بزرگ. پروب (همچنین به عنوان sonotrodes شناخته می شود, شاخ مافوق صوت و یا راهنمایی), شاخ تقویت کننده, و راکتورها به آسانی در اندازه ها و هندسه های متعدد در دسترس هستند. نسخه های سفارشی را می توان برای الزامات خود را تولید, بیش از حد.
از آنجا که Hielscher Ultrasonics’ پردازنده های مافوق صوت در دسترس هستند در هر اندازه از دستگاه های آزمایشگاه کوچک به پردازنده های صنعتی بزرگ برای دسته و جریان برنامه های کاربردی شیمی, فراصوت با کارایی بالا را می توان به راحتی به هر راه اندازی واکنش پیاده سازی. تنظیم دقیق دامنه مافوق صوت – مهم ترین پارامتر برای کاربردهای سونوشیمیایی – اجازه می دهد تا به کار Hielscher ultrasonicators در دامنه های کم به بسیار بالا و به ریز لحن دامنه دقیقا به شرایط فرایند مافوق صوت مورد نیاز از سیستم واکنش شیمیایی خاص.
ژنراتور مافوق صوت Hielscher ویژگی یک نرم افزار هوشمند با پروتکل داده های خودکار. تمام پارامترهای پردازش مهم مانند انرژی مافوق صوت، دما، فشار و زمان به طور خودکار بر روی یک کارت SD ساخته شده به محض روشن شدن دستگاه ذخیره می شود.
نظارت بر فرایند و ثبت داده ها برای استانداردسازی مداوم فرایند و کیفیت محصول مهم است. با دسترسی به داده های فرایند ثبت شده به طور خودکار، می توانید در اجراهای فراصوت قبلی تجدید نظر کنید و نتیجه را ارزیابی کنید.
یکی دیگر از ویژگی های کاربر پسند کنترل مرورگر از راه دور از سیستم های مافوق صوت دیجیتال ما است. از طریق کنترل مرورگر از راه دور شما می توانید شروع، توقف، تنظیم و نظارت بر پردازنده مافوق صوت خود را از راه دور از هر نقطه.
تماس با ما در حال حاضر برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد هموژنیزرهای مافوق صوت با عملکرد بالا ما می تواند واکنش سنتز oragnocatalytic خود را بهبود بخشد!

چرا Hielscher فرا صوت؟

  • بازدهی بالا
  • تکنولوژی دولت از هنر
  • قابلیت اطمینان & نیرومندی
  • دسته & درون خطی
  • برای هر حجم
  • نرم افزار هوشمند
  • ویژگی های هوشمند (به عنوان مانند، پروتکل داده ها)
  • کاربر دوستی بالا و راحتی
  • CIP (تمیز در محل)

جدول زیر به شما می دهد که نشانه ای از ظرفیت پردازش تقریبی ultrasonicators ما:

دسته ای دوره نرخ جریان دستگاه های توصیه شده
1 تا 500ML 10 تا پوست 200ml / دقیقه UP100H
10 به 2000mL 20 تا 400ML / دقیقه UP200Ht، UP400St
00.1 به 20L 00.2 به 4L / دقیقه UIP2000hdT
10 تا 100L 2 تا 10L / دقیقه UIP4000hdT
خب 10 تا 100L / min و UIP16000
خب بزرگتر خوشه UIP16000

تماس با ما! / از ما بپرسید!

برای اطلاعات بیشتر بپرسید

لطفا فرم زیر را برای درخواست اطلاعات اضافی در مورد پردازنده مافوق صوت ، برنامه های کاربردی و قیمت استفاده کنید. ما خوشحال خواهد شد که به بحث در مورد روند خود را با شما و به شما ارائه سیستم اولتراسونیک جلسه مورد نیاز خود را!









لطفا توجه داشته باشید ما سیاست حفظ حریم خصوصی.


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

Hielscher مافوق صوت تولید هموژنایزر مافوق صوت با عملکرد بالا برای مخلوط کردن برنامه های کاربردی، پراکنده، تقلید و استخراج در آزمایشگاه، خلبان و مقیاس صنعتی است.



ادبیات/منابع

آمار ارزشمند دانستن

Organocatalysis چیه؟

ارگانوکاتالیز نوعی کاتالیزور است که در آن سرعت یک واکنش شیمیایی با استفاده از یک کاتالیزور آلی افزایش می یابد. این ارگانوکاتالست می تواند از کربن، هیدروژن، گوگرد و دیگر عناصر غیرمتال موجود در ترکیبات آلی تشکیل شده باشد. Organocatalysis مزایای متعددی ارائه می دهد. از آنجا که واکنش های اورگانوکاتالیتیک نیاز به کاتالیزورهای مبتنی بر فلز ندارد، آن ها محیط دوست هستند و در نتیجه به شیمی سبز کمک می کنند. Organocatalysts می تواند اغلب ارزان و به راحتی تولید, و اجازه می دهد برای مسیرهای مصنوعی سبزتر.

اورگانوکاتالیز نامتقارن

اندامکاتلیز نامتقارن واکنش نامتقارن یا انانتیوس سلکتیو است که تنها آنانتیومر مولکول های دست را تولید می کند. انانتیومرها جفت استریوزومرها هستند که کایرال هستند. یک مولکول کایرال بر روی تصویر آینه ای آن غیر قابل ابر قابل ابر قابل تحمیل است، به طوری که تصویر آینه در واقع یک مولکول متفاوت است. به عنوان مثال، تولید enantiomers خاص به خصوص در تولید داروسازی مهم است، که در آن اغلب تنها یک enantiomer از یک مولکول مواد مخدر ارائه می دهد اثر مثبت خاص، در حالی که enantiomer دیگر نشان می دهد هیچ اثر و یا حتی مضر است.


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 تولید هموژنیزرهای مافوق صوت با کارایی بالا از ازمایشگاه ها تا اندازه صنعتی.