לחץ על כימיה – כיצד לשפר תגובות קליק עם סוניקציה
תגובות כימיה של קליקים כגון תגובות אזיד-אלקין ציקלואדיטוריות (CuAAC) מזורזות נחושת יכולות להפיק תועלת רבה מיישום של אולטרסאונד כוח. השפעות סונוכימיות מגדילות את התשואה ואת יחס ההמרה. בנוסף, היעילות הכוללת של תגובות כימיה של קליקים משופרת. כטכניקה של כימיה ירוקה, אולטרה-סאונד תורם לתגובות כימיות יעילות יותר וידידותיות יותר לסביבה.
קידום על-קולי של נחושת מזורזת אזיד-אלקיין Cycloaddition
ציקלואדיטורית אזיד-אלקיין מזורזת נחושת (CuAAC) ידועה כדוגמה החשובה והבולטת ביותר לתגובות כימיה של קליקים. Cravotto ועמיתיו מאוניברסיטת טורינו (איטליה) פיתחו פרוטוקול לתגובת ציקלואדיפיקציה 1,3-דיפולרית בסיוע אולטרסאונד של אזידים ואלקינים תוך שימוש בנחושת מתכתית (Cu) כזרז. קבוצת אזידו היא משתתפת מרצון בתגובה אורגנית מסוג זה. יכולת הצימוד של קבוצת אזידו עם אלקינים משופרת באופן משמעותי בנוכחות Cu(I) ו- סוניקציה מקדמת את תגובת הקליק.
כור נסער באופן אולטראסוני עם אולטרא-סאונד UP200St לתגובות כימיות מוגברות בכימיה של קליקים.
- יכולת צימוד משופרת
- תשואות גבוהות יותר
- תגובה מהירה
- קינטיקה תגובה משופרת
- כימיה ירוקה
- פָּשׁוּט & מבצע בטוח
כימיה משופרת סונוכימית של קליקים: ציקלואדיטורית מזורזת נחושת עם פנילאצטילן משופרת על ידי אולטראסוניקציה.
(מחקר וגרפיקה: © Cintas et al., 2010)
היתרונות של תגובות סונוכימיות
סינתזה קולית (סונו-סינתזה) התגלתה כאחת הטכניקות המתעצמות המוערכות ביותר בכימיה בשל יתרונות מרובים. תגובות המקודמות באופן סונוכימיה מצטיינות בשיטות קונבנציונליות מבוססות תסיסה או תרמיות ביחס לקצב תגובה, תשואה, פשטות תפעולית, טוהר המוצרים, יעילות אנרגטית וכו '. הוכח מדעית כי שימוש באולטרסאונד חשמלי יכול לקדם תגובות כימיות, ויכול לקצר את זמן התגובה כמו גם תגובות לוואי לא רצויות. כמקור אנרגיה ירוק חלופי, סוניקציה הופכת תגובות כימיות רבות לידידותיות יותר לסביבה מכיוון שנדרשים פחות מגיבים, ממסים מתונים יותר ופחות אנרגיה.
תגובות אורגניות מזורזות נחושת סונוכימיות
ההשפעות המועילות של אולטרסאונד וסונוכימיה לתגובות המערבות מתכות ידועות היטב. סוניקציה מקדמת הסרה מכנית של שכבות פסיביות ומשפרת הן את העברת המסה והן את העברת האלקטרונים מהמתכת למקבל האורגני.
סינתזת הקליקים בסיוע אולטרסאונד יושמה להכנת מגוון רחב של נגזרות 1,2,3-טריאזול 1,4-disubstituted המתחילות הן ממולקולות קטנות והן מאוליגומרים כגון ציקלודקסטרינים (CDs). באמצעות פרוטוקול יעיל וירוק זה, ניתן לסנתז את כל התוספות תוך 2-4 שעות (כולל עבודה ולא כולל אפיון). הוכח כי כימיה של קליק מסוגלת לקשר ישירות בין כימיה לביולוגיה, ובכך להפוך לתגובה בין-תחומית אמיתית בעלת ישימות רחבה ביותר.
(ראה: Cintas et al., 2010)
כור אולטרסאונד סגור לתגובות סונוכימיות, למשל בכימיה של קליקים.
כימיה של קליקים חסכונית בזמן הודות לקינטיקה של תגובה מואצת באופן אולטראסוני
יישום אולטרסאונד יכול להאיץ תגובות כימיות איטיות, אשר לוקחים בדרך כלל כמה שעות במצב אצווה. בשל קינטיקה משופרת באופן משמעותי תגובה, זמן התגובה יכול להיות מופחת למספר דקות. שימוש בכור זרימה קולי יכול לשפר במידה ניכרת את התשואות, להשיג חיסכון בזמן ובכך לגרום ליעילות רבה של סינתזות איטיות קונבנציונליות.
אולטראסוניקאטורים בעלי ביצועים גבוהים לתגובות קליק משופרות מבחינה סונוכימית
Hielscher אולטרסוניקה מתכננת, מייצרת ומפיצה ביצועים גבוהים מסוג בדיקה אולטראסוניקאטורים, כורים סונוכימיים ואביזרים לתהליכים סונוכימיים מתוחכמים. עם מעבדים קוליים הנעים בין 50 וואט ל 16,000 וואט לכל בדיקה (sonotrode / horn), Hielscher הוא מסוגל להציע לך את ההתקנה הסונוכימית המתאימה ביותר עבור התגובה הכימית שלך.
Hielscher אולטרסוניקאטורים מוכרים על איכותם, אמינותם וחוסנם. Hielscher אולטרסוניקה היא חברה מוסמכת ISO ולשים דגש מיוחד על ultrasonicators ביצועים גבוהים הכוללים טכנולוגיה חדישה וידידותיות למשתמש. כמובן, Hielscher אולטרסוניקאטורים הם תואמי CE ועומדים בדרישות של UL, CSA ו- RoHs.
הטבלה להלן נותן לך אינדיקציה של יכולת עיבוד משוער של ultrasonicators שלנו:
| נפח תצווה | קצב זרימה | התקנים מומלצים |
|---|---|---|
| 1 עד 500mL | 10 עד 200mL / min | מעלהay |
| 10 עד 2000mL | 20 עד 400mL / min | Uf200 ः t, UP400St |
| 0.1 ל 20L | 0.2 ל 4 ליטר / דקה | UIP2000hdT |
| 10 עד 100 ליטר | 2 עד 10L / min | UIP4000hdT |
| 15 עד 150 ל' | 3 עד 15 ליטר לדקה | UIP6000hdT |
| N.A. | 10 עד 100L / min | UIP16000 |
| N.A. | יותר גדול | אשכול UIP16000 |
תיצור איתנו קשר! / שאל אותנו!
Hielscher אולטרסוניקה מייצרת הומוגניזרים אולטראסוניות ביצועים גבוהים עבור ערבוב יישומים, פיזור, אמולסיה וחילוץ על מעבדה, טייס בקנה מידה תעשייתי.
ספרות/הפניות
- Cintas, Pedro; Barge, Alessandro; Tagliapietra, Silvia; Boffa, Luisa; Cravotto, Giancarlo (2010): Alkyne-azide click reaction catalyzed by metallic copper under ultrasound. Nature Protocols 5, 2010. 607-16.
- El-bendary, M.M.; Saleh, T.S.; Al-Bogami, A.S. (2018): Ultrasound Assisted High-Throughput Synthesis of 1,2,3-Triazoles Libraries: A New Strategy for “Click” Copper-Catalyzed Azide-Alkyne Cycloaddition Using Copper(I/II) as a Catalyst. Catalysis Letters 148, 2018. 3797–3810.
- Nobel Prize Committee: The click reaction that changed chemistry.
- Andrijana Mescic; Anita Salic; Tomislav Gregoric; Bruno Zelic; Silvana Raic- Malic (2017): Continuous flow-ultrasonic synergy in click reactions for the synthesis of novel 1,2,3-triazolyl appended 4,5-unsaturated l-ascorbic acid derivatives. RSC Advances 7, 2017. 791-800.
- Salvatore Marullo, Francesca D’Anna, Carla Rizzo, Renato Noto, (2015): The ultrasounds–ionic liquids synergy on the copper catalyzed azide–alkyne cycloaddition between phenylacetylene and 4-azidoquinoline. Ultrasonics Sonochemistry, Vol. 23, 2015. 317-323.
- Arafa, Wael & Nayl, A.A. (2019): Water as a solvent for Ru‐catalyzed click reaction: Highly efficient recyclable catalytic system for triazolocoumarins synthesis. Applied Organometallic Chemistry 2019.
עובדות שראוי לדעת
קליק כימיה זוכה פרס נובל לכימיה 2022
כימיה של קליקים, שטבעו שארפלס ועמיתיו לעבודה בשנת 2001, היא מושג המוצע לסוג של תגובות כמעט מושלמות שהן יעילות מאוד עם כלכלת אטום גבוהה, רחבות היקף וסטריאוספציפיות (אך לא בהכרח אננטיוזלקטיביות), מייצרות רק תוצרי לוואי לא מזיקים הניתנים להסרה בקלות, ודורשות רק תנאי תגובה פשוטים, כמו גם מגיבים זמינים והליכי בידוד מוצרים פשוטים.
Hielscher אולטרסוניקה מייצרת homogenizers קולי ביצועים גבוהים מ מַעבָּדָה ל גודל תעשייתי.