रसायन विज्ञान पर क्लिक करें – सोनिकेशन के साथ क्लिक प्रतिक्रियाओं को कैसे बढ़ाएं
कॉपर-उत्प्रेरित एज़ाइड-एल्काइन साइक्लोडिशन (क्यूएएसी) प्रतिक्रियाओं जैसे क्लिक रसायन विज्ञान प्रतिक्रियाएं पावर अल्ट्रासाउंड के आवेदन से बहुत लाभ उठा सकती हैं। सोनोकेमिकल प्रभाव उपज और रूपांतरण दर में वृद्धि करते हैं। इसके अतिरिक्त, क्लिक रसायन विज्ञान प्रतिक्रियाओं की समग्र दक्षता में सुधार हुआ है। हरे रसायन विज्ञान की एक तकनीक के रूप में, अल्ट्रासोनिकेशन अधिक कुशल और पर्यावरण-अनुकूल रासायनिक प्रतिक्रियाओं में योगदान देता है।
अल्ट्रासोनिक रूप से प्रचारित कॉपर-उत्प्रेरित एज़ाइड-एल्केनसाइक्लोडिशन
कॉपर-उत्प्रेरित एज़ाइड-एल्केन साइक्लोडिशन (क्यूएएसी) क्लिक रसायन विज्ञान प्रतिक्रियाओं के सबसे महत्वपूर्ण और प्रमुख उदाहरण के रूप में प्रसिद्ध है। क्रेवोटो और ट्यूरिन विश्वविद्यालय (इटली) के सहयोगियों ने उत्प्रेरक के रूप में धातु तांबा (सीयू) का उपयोग करके एज़ाइड्स और एल्केनीज के अल्ट्रासाउंड-असिस्टेड 1,3-डिपोलर साइक्लोडिशन प्रतिक्रिया के लिए एक प्रोटोकॉल विकसित किया है। एज़िडो समूह इस तरह की जैविक प्रतिक्रिया में एक इच्छुक भागीदार है। सीयू (आई) की उपस्थिति में एल्केनीज के साथ एज़िडो समूह की युग्मन क्षमता में काफी सुधार हुआ है और सोनिकेशन क्लिक प्रतिक्रिया को बढ़ावा देता है।
अल्ट्रासोनिक रूप से उत्तेजित रिएक्टर अल्ट्रासोनिकेटर UP200St के साथ क्लिक रसायन विज्ञान में तीव्र रासायनिक प्रतिक्रियाओं के लिए।
- बेहतर युग्मन क्षमता
- उच्चतर पैदावार
- तेजी से प्रतिक्रिया
- बेहतर प्रतिक्रिया गतिकी
- हरा रसायन
- सरल & सुरक्षित संचालन
सोनोकेमिकल रूप से उन्नत क्लिक रसायन विज्ञान: फेनिलसिटिलीन के साथ तांबा-उत्प्रेरित साइक्लोडिशन अल्ट्रासोनिकेशन द्वारा बेहतर होता है।
(अध्ययन और ग्राफिक: © Cintas et al., 2010)
सोनोकेमिकल प्रतिक्रियाओं के लाभ
अल्ट्रासोनिक संश्लेषण (सोनो-संश्लेषण) कई फायदों के कारण रसायन विज्ञान में सबसे अधिक सराहना की जाने वाली तीव्र तकनीकों में से एक के रूप में उभरा है। सोनोकेमिकल रूप से प्रचारित प्रतिक्रियाएं प्रतिक्रिया दर, उपज, परिचालन सादगी, उत्पादों की शुद्धता, ऊर्जा दक्षता आदि के संबंध में पारंपरिक उत्तेजित या थर्मल-आधारित तरीकों में उत्कृष्टता प्राप्त करती हैं। यह वैज्ञानिक रूप से प्रदर्शित किया गया है कि पावर अल्ट्रासाउंड का उपयोग रासायनिक प्रतिक्रियाओं को बढ़ावा दे सकता है, और प्रतिक्रिया समय के साथ-साथ अवांछित पक्ष प्रतिक्रियाओं को कम कर सकता है। ऊर्जा के वैकल्पिक हरे स्रोत के रूप में, सोनिकेशन कई रासायनिक प्रतिक्रियाओं को पर्यावरण-अनुकूल बनाता है क्योंकि कम अभिकारक, हल्के सॉल्वैंट्स और कम ऊर्जा की आवश्यकता होती है।
सोनोकेमिकल कॉपर-उत्प्रेरित कार्बनिक प्रतिक्रियाएं
धातुओं से जुड़ी प्रतिक्रियाओं के लिए अल्ट्रासाउंड और सोनोकेमिस्ट्री के लाभकारी प्रभाव अच्छी तरह से ज्ञात हैं। सोनिकेशन निष्क्रिय परतों के यांत्रिक निष्कासन को बढ़ावा देता है और धातु से कार्बनिक स्वीकर्ता तक द्रव्यमान हस्तांतरण और इलेक्ट्रॉन हस्तांतरण दोनों को बढ़ाता है।
अल्ट्रासाउंड-असिस्टेड क्लिक संश्लेषण को छोटे अणुओं और ऑलिगोमर्स जैसे साइक्लोडेक्सट्रिन (सीडी) दोनों से शुरू होने वाले 1,4-डिसअपस्थापित 1,2,3-ट्रायज़ोल डेरिवेटिव की एक विस्तृत श्रृंखला की तैयारी के लिए लागू किया गया है। इस कुशल और हरियाली प्रोटोकॉल का उपयोग करके, सभी जोड़ों को 2-4 घंटे में संश्लेषित किया जा सकता है (वर्क-अप और लक्षण वर्णन को छोड़कर)। क्लिक रसायन विज्ञान को सीधे रसायन विज्ञान से जोड़ने में सक्षम दिखाया गया है, इस प्रकार अत्यंत व्यापक प्रयोज्यता के साथ एक सच्ची अंतःविषय प्रतिक्रिया बन गई है।
(cf. Cintas et al., 2010)
सोनोकेमिकल प्रतिक्रियाओं के लिए एक बंद अल्ट्रासाउंड रिएक्टर, उदाहरण के लिए क्लिक रसायन विज्ञान में।
अल्ट्रासोनिक रूप से त्वरित प्रतिक्रिया कैनेटीक्स के कारण समय-बचत क्लिक रसायन विज्ञान
अल्ट्रासाउंड का कार्यान्वयन धीमी रासायनिक प्रतिक्रियाओं को तेज कर सकता है, जो बैच मोड में सामान्य रूप से कई घंटे लगते हैं। काफी बेहतर प्रतिक्रिया कैनेटीक्स के कारण, प्रतिक्रिया समय को कई मिनटों तक कम किया जा सकता है। अल्ट्रासोनिक प्रवाह रिएक्टर का उपयोग करने से पैदावार में काफी सुधार हो सकता है, समय की बचत प्राप्त हो सकती है और इस प्रकार पारंपरिक रूप से धीमी सिंथेसिस की महान प्रभावकारिता हो सकती है।
सोनोकेमिकल रूप से एन्हांस्ड क्लिक प्रतिक्रियाओं के लिए उच्च प्रदर्शन अल्ट्रासोनिकेटर
Hielscher Ultrasonics परिष्कृत सोनोकेमिकल प्रक्रियाओं के लिए उच्च प्रदर्शन जांच-प्रकार अल्ट्रासोनिकेटर, सोनोकेमिकल रिएक्टरों और सहायक उपकरणों का डिजाइन, निर्माण और वितरण करता है। अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर के साथ 50 वाट से 16,000 वाट प्रति जांच (सोनोट्रोड / हॉर्न) तक, Hielscher आपको अपनी रासायनिक प्रतिक्रिया के लिए सबसे उपयुक्त सोनोकेमिकल सेटअप प्रदान करने में सक्षम है।
हिल्सचर अल्ट्रासोनिकेटर को उनकी गुणवत्ता, विश्वसनीयता और मजबूती के लिए पहचाना जाता है। हिल्सचर अल्ट्रासोनिक्स एक आईएसओ प्रमाणित कंपनी है और अत्याधुनिक तकनीक और उपयोगकर्ता-मित्रता की विशेषता वाले उच्च प्रदर्शन वाले अल्ट्रासोनिकेटर पर विशेष जोर देती है। बेशक, हिल्सचर अल्ट्रासोनिकेटर सीई अनुपालन कर रहे हैं और यूएल, सीएसए और आरओएच की आवश्यकताओं को पूरा करते हैं।
नीचे दी गई तालिका आपको हमारे अल्ट्रासोनिकटर की अनुमानित प्रसंस्करण क्षमता का संकेत देती है:
| बैच वॉल्यूम | प्रवाह की दर | अनुशंसित उपकरणों |
|---|---|---|
| 1 से 500 एमएल | 10 से 200 मील / मिनट | UP100H |
| 10 से 2000 मील | 20 से 400 एमएल / मिनट | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 से 20 एल | 0.2 से 4 एल / मिनट | UIP2000hdT |
| 10 से 100 एल | 2 से 10 एल / मिनट | UIP4000hdT |
| 15 से 150 एल | 3 से 15 लाख/मिनट | UIP6000hdT |
| एन.ए. | 10 से 100 एल / मिनट | UIP16000 |
| एन.ए. | बड़ा | के समूह UIP16000 |
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Hielscher Ultrasonics प्रयोगशाला, पायलट और औद्योगिक पैमाने पर अनुप्रयोगों, फैलाव, पायसीकरण और निष्कर्षण मिश्रण के लिए उच्च प्रदर्शन अल्ट्रासोनिक समरूपता का निर्माण करता है ।
साहित्य/संदर्भ
- 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.
जानने के योग्य तथ्य
रसायन विज्ञान 2022 के लिए नोबेल पुरस्कार से सम्मानित रसायन विज्ञान
2001 में शार्पलेस और सहकर्मियों द्वारा गढ़ा गया क्लिक रसायन विज्ञान, लगभग सही प्रतिक्रियाओं के एक वर्ग के लिए प्रस्तावित एक अवधारणा है जो उच्च परमाणु अर्थव्यवस्था के साथ अत्यधिक प्रभावी हैं, दायरे में व्यापक हैं, और स्टीरियोस्पेसिफिक (लेकिन जरूरी नहीं कि एनेंटियोसेलेक्टिव), केवल आक्रामक उप-उत्पाद उत्पन्न करते हैं जिन्हें आसानी से हटाया जा सकता है, और केवल सरल प्रतिक्रिया स्थितियों के साथ-साथ आसानी से उपलब्ध अभिकारकों और सरल उत्पाद अलगाव प्रक्रियाओं की आवश्यकता होती है।
हिल्स्चर अल्ट्रासोनिक्स उच्च प्रदर्शन अल्ट्रासोनिक होमोजेनाइजर्स से बनाती है प्रयोगशाला सेवा मेरे औद्योगिक आकार।