اولتراسونیک ترویج مایکل علاوه بر این واکنش

واکنش های نامتقارن مایکل نوعی واکنش ارگانوکاتالیستی هستند که می توانند به شدت از فراصوت بهره مند شوند. واکنش مایکل یا افزودنی مایکل به طور گسترده ای برای سنتزهای شیمیایی استفاده می شود، جایی که پیوندهای کربن-کربن در شرایط ملایم تشکیل می شوند. امواج فراصوت و اثرات سونوشیمیایی آن در رانندگی و ترویج واکنش های مایکل بسیار موثر است و در نتیجه بازده بالاتر، زمان واکنش قابل توجهی کاهش می یابد و در عین حال به شیمی سبز سازگار با محیط زیست کمک می کند.

سونوشیمی و مایکل

سونوشیمی به دلیل اثرات سودمند آن بر واکنش های شیمیایی به خوبی تثبیت شده است – اغلب منجر به بازده بالاتر ، سرعت واکنش سریع ، شرایط ملایم تر و سازگار با محیط زیست و همچنین صرفه جویی و عملکرد ساده می شود. این بدان معناست که سونوشیمی یک روش کارآمد و بی ضرر برای فعال کردن، ترویج و هدایت واکنش های شیمیایی مصنوعی و کاتالیزوری است. مکانیسم پردازش اولتراسونیک و سونوشیمی بر اساس پدیده کاویتاسیون صوتی است که شرایط منحصر به فردی از فشارها و دماهای بسیار بالا را از طریق فروپاشی شدید حباب ها در یک محیط مایع القا می کند. اثرات کاویتاسیون اولتراسونیک یا آکوستیک واکنش ها را با معرفی انرژی بالا آغاز می کند، انتقال جرم را بهبود می بخشد و در نتیجه تحولات شیمیایی را تسهیل می کند.
واکنش مایکل یا افزودنی مایکل افزودن هسته دوست یک کاربانیون یا نوکلئوفیل دیگر به یک ترکیب کربونیل اشباع نشده α و β است که حاوی یک گروه الکترون خارج کننده است. واکنش میکائیل در دسته بزرگتری از اضافات مزدوج گروه بندی می شود. علاوه بر مایکل که به عنوان یکی از مفیدترین روش ها برای تشکیل ملایم پیوندهای کربن-کربن ارزش گذاری می شود، به طور گسترده ای برای سنتز آلی مواد منیفولد استفاده می شود. بسیاری از انواع نامتقارن افزودنی مایکل وجود دارد که نوعی واکنش های ارگانوکاتالیستی هستند.

سونوکاتالیز و رس پایه افزودن مایکل ایمیدازول را کاتالیز کرد

مارتین آراندا و همکاران (2002) در زمان استفاده از فراصوت و اثرات سونوشیمیایی آن به منظور توسعه یک مسیر سنتز جدید از مشتقات ایمیدازول N جایگزین 21 توسط علاوه بر مایکل از ایمیدازول به اتیل اکریلات کاتالیز شده توسط رس های اساسی, یعنی Li+ و Cs + مونت موریلونیت. با استفاده از فعال سازی اولتراسونیک، ایمیدازول با اتیل اکریلات با استفاده از دو رس اصلی تغلیظ شد – Li+ و Cs + مونتموریلونیت ها. رس های قلیایی مانند Li+ و Cs+ مونت موریلونیت ها کاتالیزورهای فعال و بسیار انتخابی تحت فراصوت هستند و در نتیجه اثرات مثبتی بر افزودن مایکل ایمیدازول به اتیل آکریلات نشان می دهند. کاتالیز سونوشیمیایی ترویج شده در مقایسه با سایر واکنش های گرمایش حرارتی معمولی، تشکیل مشتقات ایمیدازول جایگزین N را تقویت و بهبود می بخشد. تبدیل با اساسی بودن خاک رس و زمان به سونوگرافی افزایش می یابد. در زمان استفاده از مونت موریلونیت های Cs+ عملکرد بیشتر از Li+ بود که ممکن است به دلیل پایه بودن بالاتر توضیح داده شود. (طرح واکنش را در زیر ببینید)

واکنش سونوکاتالیستی: افزودن مایکل ایمیدازول به اتیل اکریلات
(طرح اقتباس شده از موهاپاترا و همکاران، 2018.)

یکی دیگر از علاوه بر مایکل با کمک سونوگرافی ، اسید سولفوریک سیلیکا ترویج کاتالیز ایندول است. لی و همکاران (2006) واکنش سیلیکا اسید سولفوریک و α,β کتون های اشباع نشده تحت امواج فراصوت به منظور به دست آوردن بازده β-indolylketones از 50-85٪ در دمای اتاق.

واکنش های آزا-مایکل بدون حلال و بدون کاتالیزور

افزودن مزدوج آمین ها به آلکن های مزدوج – معروف به واکنش آزا-مایکل – یک گام کلیدی شیمیایی برای سنتز محصولات طبیعی پیچیده مختلف است, آنتی بیوتیک ها, الکل های آمینه و کمکی کایرال. مافوق صوت نشان داده شده است که قادر به ترویج چنین واکنش علاوه بر آزا-مایکل در یک محیط بدون حلال و کاتالیزور است.

واکنش آزامایکل ناشی از امواج فراصوت در آب با چندین آمین و کتون غیراشباع، نیتریل غیراشباع و استر غیراشباع مورد آزمایش قرار گرفته است. واکنش ترویج شده سونوشیمیایی در یک روش سریع و ساده بازده بالایی داد.
مطالعه و جدول: © Bandyopadhyay و همکاران، 2012

افزودن آسان مایکل فروسنیلن ها با آمین های آلیفاتیک را می توان در یک واکنش سونوشیمیایی بدون استفاده از حلال ها و کاتالیزورها در دمای اتاق اجرا کرد. این افزودنی سونوشیمیایی مایکل می تواند ترکیبات 1-فروسنیل-3-آمینه کربونیل را در یک فرآیند سریع با بازده بالا بپردازد ، که همچنین در واکنش آزا-مایکل سایر ترکیبات کربونیل اشباع نشده α ، β مانند چالکون ، استر کربوکسیلیک و غیره کارآمد است. این واکنش سونوشیمیایی نه تنها بسیار ساده و آسان برای رسیدگی است، بلکه یک فرآیند سریع، سازگار با محیط زیست و ارزان است که از ویژگی های شیمی سبز هستند. (یانگ و همکاران، 2005)
گروه تحقیقاتی Banik توسعه یکی دیگر از ساده, سرراست, سریع, با واسطه آب با واسطه کاتالیزور پروتکل رایگان برای آزا-مایکل علاوه بر واکنش آزا مایکل از چند آمین به α,β ترکیبات کربونیل اشباع نشده با استفاده از فراصوت استفاده می شود. افزودن چندین آمین ناشی از سونوشیمیایی به کتون های اشباع نشده α،β و استرها و نیتریل ها در آب و همچنین در شرایط بدون حلال بسیار کارآمد انجام شده است. در این روش از کاتالیزور یا تکیه گاه جامد استفاده نشده است. افزایش قابل توجه سرعت واکنش در آب تحت روش القا شده با سونوگرافی مشاهده شده است. این روش خوش خیم از نظر زیست محیطی، شکل گیری تمیز محصولات را با انتخاب پذیری افزایش یافته است. (باندیوپادیای و همکاران، 2012)

(1401). اثر حلال ها و تیمار سونوشیمیایی بر واکنش آزامایکل پیپریدین (1 میلی لیتر) و متیل اکریلات (1 میلی لیتر) در حلال 1 میلی لیتر.
مطالعه و جدول: © Bandyopadhyay و همکاران، 2012

پروب التراسونیک و راکتورها برای واکنش های سونوشیمیایی

سخت افزار پیچیده و نرم افزار هوشمند از مافوق صوت Hielscher طراحی شده اند برای تضمین پردازش سونوشیمیایی قابل اعتماد، به عنوان مثال انجام سنتز آلی و واکنش های کاتالیز با نتایج قابل تکرار و به شیوه ای کاربر پسند.
سیستم های مافوق صوت Hielscher در سراسر جهان برای فرآیندهای سونوشیمیایی از جمله واکنش های مصنوعی آلی مانند اضافات مایکل، واکنش مانیچ، واکنش Diels-توسکا و بسیاری دیگر از واکنش های اتصال استفاده می شود. ثابت شده است که قابل اعتماد برای سنتز بازده بالا از محصولات شیمیایی با کیفیت بالا، مافوق صوت Hielscher نه تنها در تنظیمات آزمایشگاهی بلکه در تولید صنعتی استفاده می شود. با توجه به استحکام و نگهداری کم آنها، مافوق صوت ما معمولا برای کاربردهای سنگین و در محیط های خواستار نصب شده است.
پردازنده های مافوق صوت Hielscher برای سنتز سونوشیمیایی، کاتالیز، تبلور و واکنش های دیگر در حال حاضر در سراسر جهان در مقیاس تجاری نصب شده است. اکنون با ما تماس بگیرید تا در مورد فرآیند تولید سونوشیمیایی خود صحبت کنید! کارکنان با تجربه ما خوشحال خواهند شد که اطلاعات بیشتری را در مورد مسیر سنتز سونوشیمیایی، سیستم های اولتراسونیک و قیمت گذاری به اشتراک بگذارند!

جدول زیر به شما نشانه ای از ظرفیت پردازش تقریبی مافوق صوت ما می دهد:

ادبیات / منابع