תגובות דילס-אלדר משופרות מבחינה סונוכימית

תגובות דילס-אלדר נמצאות בשימוש נרחב עבור סינתיסייזרים כימיים, שבהם יש ליצור קשרים אטומיים של פחמן-פחמן. Ultrasonication והשפעות sonochemical שלה הם יעילים מאוד בנהיגה וקידום תגובות Diels-Alder וכתוצאה מכך תשואות גבוהות יותר, מופחת באופן משמעותי זמן תגובה באותו זמן להיות חלק כימיה ירוקה ידידותית לסביבה.

תגובת דילס-אלדר משופרת סונוכימית לכימיה ירוקה

תגובות דילס-אלדר הן תגובות כימיות, שבהן נוצרים קשרים בין אטומי פחמן. תגובת דילס-אלדר מסווגת כציקלופדציה מותרת תרמית [4+2] [π4הים + π2הים]. מאז סינתזה אורגנית בסיוע אולטרסאונד היא מסלול סינתטי ירוק ויעיל, אשר משפר את שיעורי התגובה, התשואות, ואת הסלקטיביות של תגובות, sonication היא טכניקה פשוטה ואמינה בשימוש נרחב במעבדות וייצור תעשייתי. לעתים קרובות, המסלול המקודם sonochemically מאפשר טרנספורמציה אורגנית בתנאי סביבה אשר אחרת דורשים תנאים דרסטיים של טמפרטורה ולחץ, אשר מסייע לחסוך בעלויות האנרגיה והופך את הסינתזה הכימית להליך חיסכון.

בקשת מידע





Ultrasonicators such as the UP400St are widely used to intensify and accelerate organic reactions (e.g., the Diels-Alder reaction) via sonochemical effects.

ultrasonicators סוג בדיקה כגון UP400St נמצאים בשימוש נרחב כדי enahnce ולהאיץ תגובות אורגניות כגון תגובת Diels-Alder באמצעות אפקטים סונוכימיים.

תגובת דילס-אלדר אולטרה סאונד באמצעות ממיסים Eutectic עמוק

ממיסים אטקטיים עמוקים (DES) הם פתרונות של חומצות ובסיסים של לואיס או ברונסט היוצרים תערובת אוטקטית. מאז ממיסים eutectic עמוק אינם דליקים, להחזיק לחצי אדים נמוכים רעילות, והם עשויים לעתים קרובות תרכובות טבעיות, הם אלטרנטיבה ממס חוסך, ידידותי יותר לסביבה. Ultrasonication וממסים eutectic עמוק ידועים לעבוד בסינרגיה יחד ולכן משמשים עבור סינתזה כימית, כמו גם מיצוי קולי. השימוש בממסים eutectic עמוק מועיל בתגובות דילס-אלדר מקודם באולטרסאונד, מדי. לדוגמה, sonication משמש כדי לקדם את התגובה Diels-Alder באמצעות N-אתילמלימיד כמו דינופיל, שינוי טבעו של diene בממסים eutectic עמוק (DES) תחת חימום קונבנציונאלי והפעלה קולית.
באמצעות הפעלה קולית בשילוב עם ממיסים eutectic עמוק הוכיח מועיל מתן תשואות טובות בזמני תגובה מופחתים באופן דרסטי.

Using ultrasonic activation of the Diels−Alder reactio in combination with deep eutectic solvents is proved to be beneficial providing good yields in drastically reduced reaction times.

תגובה משופרת באולטרסאונד Diels−אלדר.
תוכנית מותאמת ממרולו ואח', 2020

הליך כללי לתגובת דילס-אלדר באמצעות DES ו- Sonication

תגובות דילס-אלדר שקודמו באולטרסאונד בוצעו על ידי החדרת הבדיקה הקולית (sonotrode / horn) בכלי התגובה. באמצעות בדיקה קולית עם קצה בקוטר 0.5 ס"מ, כוח היציאה הנומינלי היה 70 W. תגובות בוצעו ב 40 מעלות צלזיוס החלת מצב inpulse sonication עם 5 שניות על ו 20 שניות OFF מחזורים. התגובה Diels-Alder מוגברת באולטרסאונד נתן תשואות טובות בזמן קצר בהרבה מאשר בתנאים שקטים (70 דקות ו 24 שעות עבור תגובות סונוכימיות ושקטות, בהתאמה).
על מנת להעריך את היעילות האנרגטית של תגובת דילס-אלדר המוגברת sonochemically, צריכת האנרגיה עבור תגובת דילס-אלדר השקטה והמקודמת באולטרסאונד הושוותה. החישובים נתנו צריכה של 35,094 kJ / g עבור התגובה השקטה ו 28.4 kJ / g עבור תגובה בסיוע באולטרסאונד (קרן קולית עם כוח פלט של 70 W אנרגיה נטו), בהתאמה. התוצאה היא ש-99% מהאנרגיה שנחסכה לתגובת דילס-אלדר המונעת על ידי סונוכימית. כל התצפיות הללו מציעות בחום כי השימוש המשולב בממסים אוטקטיים עמוקים (DES) ובהקרנת ultrasonication היא מתודולוגיה יעילה וחיסכון באנרגיה לתהליכים סינתטיים חשובים כמו תגובת דילס-אלדר. (מרולו ואח', 2020)

ההשפעה של ממיסים אטיקטיים עמוקים שונים בשילוב עם Sonication

התוצאות הטובות ביותר עבור תגובת Diels-Alder מקודם באולטרסאונד הושגו, כאשר ממיסים eutectic עמוק [ChCl]:[Fru] ו [TBACl]:[EG] משמשים ממסים. באמצעות [ChCl]:[Fru] ו-[TBACl]:[EG] כממסים העניקו הפחתות משמעותיות בזמן התגובה, כמו גם שיפורים משמעותיים בתשואה (עבור [TBACl]:[EG] 73% ו-87%, ול[ChCl]:[Fru] 23 ו-75% בתנאים שקטים וסנוכימיים, בהתאמה).
במקרים מסוימים, כלומר כאשר [TBPCl]:[EG], [ChCl]:[Gly], ו-[AcChCl]:[EG] משמשים כממסים, התשואות דומות לאלה שהושגו בתנאים שקטים, אך קצב התהליך הכימי עדיין משופר באופן דרסטי על ידי sonication.
Sonication עובד טוב מאוד עם לחץ אדים נמוך ממיסים צמיגים כמו נוזלים יוניים (ILs) מאז תנאים אלה להקל על הדור של אפקטים cavitation inetnse יותר. מאז ממיסים eutectic עמוקים יש תכונות פיזיות דומות לנוזלים יוניים, הם יכולים לשמש כראוי בשילוב עם ultrasonication. יחסי הגומלין המשולבים של ממיסים אוטקטיים עמוקים (DES) ו sonication מקטין באופן משמעותי את הביקוש האנרגטי של תגובת דילס-אלדר. הפחתות זיגמיות בזמן התגובה מ 24 שעות ל 70 דקות ניתן לראות תוך מתן תשואות טובות מאוד. לגבי יעילות התהליך, משמעות הדבר היא כי השימוש המשולב של ממיסים eutectic עמוק (DES) ultrasonication מאפשר לעבד כמות של חומרים גבוה פי 10 מאשר בתנאים שקטים. (מרולו ואח', 2020)

בקשת מידע





תגובת דילס-אלדר אולטרה סאונד של אלקנס אוקסביציקלי

וויי ועמיתיו (2004) הראו כי ultrasonication קידם את התגובה דילס-אלדר של furans מוחלף עם דינופילים תגובתי כגון דימתיל אצטילנדיקרבוקסילאט (DMAD) ודימתיל maleate העניק אבוקנים oxabicyclic פונקציונלי בתשואות טובות. התגובה המקודמת באולטרסאונד של furano דילס-אלדר regiospecific ציקדו על 2-furans וינילי עם DMAD מרוהט אולקנס oxabicyclicic פונקציונלי בתשואה טובה.

תגובות Cycloaddition משופרות מבחינה סונוכימית

בראבו ועמיתיו (2006) תיארו סדרה של ציקלופנטציות סונוכימיות המערבות ציקלופנטדיאן או 1,3-ציקלוהקסדין עם דינופילים קרבוניל בנוזל יוני מבוסס אימידזוליום כאמצעי תגובה. הם הדגימו כי ultrasonication עושה ביעילות לשפר את תגובות cycloaddition אלה וכתוצאה מכך תשואות גבוהות יותר ו/או זמני תגובה מופחתים בהשוואה לתגובות השקטות המתאימות. לדוגמה, עבור פשוט α,β- דינופילים בלתי רוויים כגון מתיל ויניל קטון או אקרולין ההשפעות של הפעלה קולית ברורים. לדוגמה, מתיל ויניל קטון מעורר תשואה של 89% בתוך שעה אחת של sonication מתון, בעוד התגובה השקטה העניקה רק 52% באותו זמן תגובה.

Ultrasonicators בכל גודל עבור סונוכימיים מקודם דילס-אלדר תגובות

Hielscher אולטרסוניקה מתכננת, מייצרת ומפיצה homogenizers סוג בדיקה קולי ביצועים גבוהים וציוד סונוכימי לשילוב במערכות כימיות כגון סינתזה ותגובות קטליזה. Hielscher ultrasonicators משמשים ברחבי העולם ככלי אמין כדי לקדם, להגביר, להאיץ ולשפר תגובות כימיות.
Hielscher אולטרסוניקה’ מעבדי אולטרה סאונד זמינים בכל גודל ממכשירי מעבדה קטנים למעבדים תעשייתיים גדולים עבור יישומי כימיה אצווה וזרימה. התאמה מדויקת של משרעת קולית – הפרמטר החשוב ביותר עבור יישומים סונוכימיים – מאפשר להפעיל Hielscher ultrasonicators ב משרעת נמוכה עד גבוהה מאוד כדי לכוונן את המשרעת בדיוק לתנאי התהליך הקולי הנדרשים של מערכת התגובה הכימית הספציפית.
הגנרטור הקולי של Hielscher תכונה תוכנה חכמה עם פרוטוקול נתונים אוטומטי. כל פרמטרי העיבוד החשובים כגון אנרגיה קולית, טמפרטורה, לחץ וזמן מאוחסנים באופן אוטומטי על כרטיס SD מובנה ברגע שהמכשיר מופעל.
ניטור תהליכים ורישום נתונים חשובים לתקינה רציפה של תהליכים ולאיכות המוצר. על-ידי גישה לנתוני התהליך המתועדים באופן אוטומטי, באפשרותך לשנות ריצות sonication קודמות ולהעריך את התוצאה.
תכונה נוספת ידידותית למשתמש היא השליטה מרחוק בדפדפן של המערכות הקוליות הדיגיטליות שלנו. באמצעות שלט דפדפן מרוחק אתה יכול להתחיל, לעצור, להתאים ולנטר את המעבד הקולי שלך מרחוק מכל מקום.
צור קשר עכשיו כדי ללמוד עוד על homogenizers קולי ביצועים גבוהים שלנו יכול לשפר את תגובת הסינתזה האורגנית שלך כגון תגובות Diels-Alder, תגובות מניץ 'או תוספת מייקל בין רבים אחרים!

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
N.A. 10 עד 100L / min UIP16000
N.A. יותר גדול אשכול UIP16000

תיצור איתנו קשר! / שאל אותנו!

בקש מידע נוסף

אנא השתמש בטופס שלהלן כדי לבקש מידע נוסף אודות מעבדים אולטרה סאונד, יישומים ומחיר. נשמח לדון בתהליך שלך איתך ולהציע לך מערכת אולטרה סאונד לפגישה הדרישות שלך!









הינכם מתבקשים לשים לב מדיניות פרטיות.


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

Hielscher אולטרסוניקה מייצרת הומוגניזרים אולטראסוניות ביצועים גבוהים עבור ערבוב יישומים, פיזור, אמולסיה וחילוץ על מעבדה, טייס בקנה מידה תעשייתי.



ספרות/הפניות

עובדות שראוי לדעת


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 אולטרסוניקה מייצרת homogenizers קולי ביצועים גבוהים מ מַעבָּדָה ל גודל תעשייתי.