अल्ट्रासोनिक रूप से पदोन्नत माइकल इसके अलावा प्रतिक्रिया
असममित माइकल प्रतिक्रियाएं एक प्रकार की ऑर्गेनोकैटेलिटिक प्रतिक्रियाएं हैं, जो सोनीएशन से भारी लाभ उठा सकती हैं। माइकल प्रतिक्रिया या माइकल इसके अलावा व्यापक रूप से रासायनिक संश्लेषण, जहां कार्बन कार्बन बांड हल्के परिस्थितियों में गठित कर रहे है के लिए प्रयोग किया जाता है । अल्ट्रासोनिकेशन और इसके सोनोकेमिकल प्रभाव ड्राइविंग और माइकल प्रतिक्रियाओं को बढ़ावा देने में अत्यधिक प्रभावोत्पादक हैं जिसके परिणामस्वरूप उच्च पैदावार होती है, प्रतिक्रिया समय में काफी कमी आती है और साथ ही पर्यावरण के अनुकूल हरित रसायन में योगदान देता है।
लगातार हड़कंप रिएक्टर के साथ अल्ट्रासोनिक UP200St बेहतर रासायनिक प्रतिक्रियाओं के लिए, उदाहरण के लिए, माइकल इसके अलावा
सोनोकेमिस्ट्री और माइकल इसके अलावा
सोनोकेमिस्ट्री रासायनिक प्रतिक्रियाओं पर इसके बेनिफिकल प्रभावों के लिए अच्छी तरह से स्थापित है – अक्सर उच्च पैदावार, त्वरित प्रतिक्रिया गति, मामूली, पर्यावरण के अनुकूल स्थितियों के साथ-साथ बचाने और सरल ऑपरेशन के परिणामस्वरूप। इसका मतलब यह है कि सोनोकेमिस्ट्री सिंथेटिक और उत्प्रेरक रासायनिक प्रतिक्रियाओं को सक्रिय करने, बढ़ावा देने और ड्राइव करने के लिए एक कुशल और अहानिकर विधि है। अल्ट्रासोनिक प्रसंस्करण और सोनोकेमिस्ट्री का तंत्र ध्वनिक कैविटेशन की घटना पर आधारित है, जो तरल माध्यम में बुलबुले के हिंसक पतन के माध्यम से बहुत उच्च दबाव और तापमान की अनूठी स्थितियों को प्रेरित करता है। अल्ट्रासोनिक या ध्वनिक कैविटेशन के प्रभाव उच्च ऊर्जा की शुरूआत से प्रतिक्रियाओं को शुरू करते हैं, बड़े पैमाने पर हस्तांतरण में सुधार करते हैं, जिससे रासायनिक परिवर्तनों को सुविधाजनक बनाता है।
माइकल प्रतिक्रिया या माइकल इसके अलावा एक α, β-असंतृप्त कार्बोनिल यौगिक है कि एक इलेक्ट्रॉन वापस लेने समूह होता है करने के लिए एक कार्बियन या किसी अंय न्यूकोफिले के नाभिक जोड़ है । माइकल प्रतिक्रिया संजूगेट परिवर्धन के बड़े वर्ग में बांटा गया है । कार्बन-कार्बन बांड के हल्के गठन के लिए सबसे उपयोगी तरीकों में से एक के रूप में मूल्यवान, माइकल इसके अलावा व्यापक रूप से कई गुना पदार्थों के कार्बनिक संश्लेषण के लिए प्रयोग किया जाता है। माइकल इसके अलावा के कई असममित वेरिएंट मौजूद हैं, जो ऑर्गेनोकैटेलिटिक प्रतिक्रियाओं का एक प्रकार हैं।
- रैपिड रिएक्शन स्पीड
- उच्चतर पैदावार
- पर्यावरण के अनुकूल, हरी रसायन विज्ञान
- सहेजें और सरल हैंडलिंग
सोनोकैटेलिसिस और बेसिक क्ले ने इमिडाजोल के माइकल इसके अलावा उत्प्रेरित किया
मार्टिन-अरंडा एट अल (2002) ने अल्ट्रासोनिकेशन और इसके सोनोकेमिकल प्रभावों का लाभ उठाया ताकि एन-प्रतिस्थापित इमिडाजोल डेरिवेटिव 21 के एक उपन्यास संश्लेषण मार्ग को विकसित किया जा सके। अल्ट्रासोनिक सक्रियण का उपयोग करना, इमिडाजोल को दो बुनियादी मिट्टी का उपयोग करके एथिल एक्रिलेट के साथ गाढ़ा किया गया था – ली + और सीएस + मोंटमोरिलोनाइट्स। ली + और सीएस + मोंटमोरिलोनाइट्स जैसे क्षारीय मिट्टी सोनीशन के तहत सक्रिय और बहुत चयनात्मक उत्प्रेरक हैं, जिससे इमिडाजोल के माइकल इसके अलावा एथिल एक्रिलेट पर सकारात्मक प्रभाव दिखाई देता है। सोनोकेमिक रूप से प्रचारित उत्प्रेरक अन्य पारंपरिक थर्मल हीटिंग प्रतिक्रियाओं की तुलना में एन-प्रतिस्थापित इमिडाजोल डेरिवेटिव के गठन को बढ़ावा देता है और सुधार करता है। रूपांतरण मिट्टी की बुनियादीता और अल्ट्रासोनिकेशन के समय के साथ बढ़ता है। जब सीएस + मोंटमोरिलोनाइट्स का उपयोग ली + की तुलना में किया गया था, जिसे उच्च बुनियादीता के कारण समझाया जा सकता है तो उपज अधिक थी। (नीचे प्रतिक्रिया योजना देखें)
सोनोकैटेलिटिक रिएक्शन: इथिल एक्रिलेट में इमिडाजोल के माइकल इसके अलावा
(योजना महापात्र एट अल, 2018 से अनुकूलित।
एक और अल्ट्रासाउंड की सहायता से माइकल इसके अलावा सिलिका सल्फ्यूरिक एसिड इंडोल के उत्प्रेरक को बढ़ावा दिया है । ली एट अल ( 2006) ने कमरे के तापमान पर 50-85% की β-इंडोल्केटोन की पैदावार प्राप्त करने के लिए अल्ट्रासोनिकेशन के तहत सिलिका सल्फ्यूरिक एसिड और α,β-असंतृप्त कीटोन्स पर प्रतिक्रिया व्यक्त की।
सॉल्वेंट-फ्री और उत्प्रेरक मुक्त अज़ा-माइकल प्रतिक्रियाएं
संयुग्मित एल्केन के लिए अमीनों का संयुग्म योग – अज़ा-माइकल प्रतिक्रिया के रूप में जाना जाता है – विभिन्न जटिल प्राकृतिक उत्पादों, एंटीबायोटिक दवाओं, ए-अमीनो अल्कोहल और चिरल सहायक के संश्लेषण के लिए एक रासायनिक महत्वपूर्ण कदम है। अल्ट्रासोनिकेशन को सॉल्वेंट-फ्री और उत्प्रेरक मुक्त सेटिंग में इस तरह के अज़ा-माइकल अतिरिक्त प्रतिक्रिया को बढ़ावा देने में सक्षम दिखाया गया है।
पानी में अल्ट्रासाउंड प्रेरित अज़ा-माइकल प्रतिक्रिया कई अमीनों और असंतृप्त कीटोन्स, असंतृप्त नितोल और असंतृप्त एस्टर के साथ परीक्षण किया गया है। सोनोकेमिक रूप से प्रचारित प्रतिक्रिया ने तेजी से और सरल प्रक्रिया में उच्च पैदावार दी।
अध्ययन और तालिका: © बंदोपाध्याय एट अल., 2012
एलिफेटिक अमीनों के साथ फेरोसेनीलेनोन के एक फेसियल माइकल इसके अलावा कमरे के तापमान पर सॉल्वैंट्स और उत्प्रेरक के उपयोग के बिना सोनोकेमिक रूप से प्रचारित प्रतिक्रिया में चलाया जा सकता है। यह सोनोकेमिकल माइकल इसके अलावा उच्च पैदावार देने वाली एक त्वरित प्रक्रिया में 1-फेरोकेनिल-3-अमीनो कार्बोबिल यौगिकों को बर्दाश्त कर सकता है, जो अन्य α, β-असंतृप्त कार्बोनिल यौगिकों जैसे चाल्कोन, कार्बोक्सिल एस्टर आदि की अज़ा-माइकल प्रतिक्रिया में भी कुशल है। यह सोनोकेमिकल प्रतिक्रिया न केवल बहुत सरल और संभालना आसान है, यह एक तेजी से, पर्यावरण के अनुकूल और सस्ती प्रक्रिया भी है, जो हरित रसायन विज्ञान की विशेषताएं हैं। (यांग एट अल., 2005)
बैनिक के अनुसंधान समूह ने अल्ट्रासोनिकेशन लागू करने वाले α,β-असंतृप्त कार्बोनाइल यौगिकों के लिए कई अमीनों की अज़ा-माइकल इसके अलावा प्रतिक्रिया के लिए एक और सरल, सरल, तेजी से, जलीय-मध्यस्थता उत्प्रेरक-मुक्त प्रोटोकॉल विकसित किया। α, β-असंतृप्त कीटोन्स, एस्टर और नाइट्रल्स के लिए कई अमीनों के सोनोकेमिक रूप से प्रेरित अतिरिक्त पानी के साथ-साथ सॉल्वेंट-मुक्त परिस्थितियों में बहुत कुशलता से किया गया है। इस विधि में किसी उत्प्रेरक या ठोस समर्थन का उपयोग नहीं किया गया है। अल्ट्रासाउंड-प्रेरित विधि के तहत पानी में प्रतिक्रिया दर में उल्लेखनीय वृद्धि देखी गई है। इस पर्यावरण की दृष्टि से सौम्य प्रक्रिया ने बढ़ी हुई चयनशीलता वाले उत्पादों का स्वच्छ गठन प्रदान किया है। (बंदोपाध्याय एट अल., 2012)
1 एमएल सॉल्वेंट में पिप्रीडीन (1 एमएल) और मिथाइल एक्रिलेट (1 एमएल) के अज़ा-माइकल रिएक्शन पर सॉल्वैंट्स और सोनोकेमिकल ट्रीटमेंट का प्रभाव।
अध्ययन और तालिका: © बंदोपाध्याय एट अल., 2012
सोनोकेमिकल प्रतिक्रियाओं के लिए अल्ट्रासोनिक प्रोब और रिएक्टर
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माइकल एडिक्शन, मानिच रिएक्शन, डायल्स-एल्डर रिएक्शन और कई अन्य कपलिंग प्रतिक्रियाओं जैसे कार्बनिक सिंथेटिक प्रतिक्रियाओं सहित सोनोकेमिकल प्रक्रियाओं के लिए दुनिया भर में हिल्स्चर अल्ट्रासोनिक्स सिस्टम का उपयोग किया जाता है। उच्च गुणवत्ता वाले रासायनिक उत्पादों की उच्च पैदावार के संश्लेषण के लिए विश्वसनीय साबित, Hielscher अल्ट्रासोनिकेटर न केवल प्रयोगशाला सेटिंग्स में बल्कि औद्योगिक उत्पादन में भी उपयोग किया जाता है। उनकी मजबूती और कम रखरखाव के कारण, हमारे अल्ट्रासोनिकेटर आमतौर पर भारी शुल्क अनुप्रयोगों और मांग वाले वातावरण में स्थापित होते हैं।
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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 |
| एन.ए. | 10 से 100 एल / मिनट | UIP16000 |
| एन.ए. | बड़ा | के समूह UIP16000 |
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साहित्य/संदर्भ
- Martín-Aranda, Rosa; Ortega-Cantero, E.; Rojas-Cervantes, M.; Vicente, Miguel Angel; Bañares-Muñoz, M.A. (2002): Sonocatalysis and Basic Clays. Michael Addition Between Imidazole and Ethyl Acrylate. Catalysis Letters. 84, 2002. 201-204.
- Ji-Tai Li; Hong-Guang Dai; Wen-Zhi Xu; Tong-Shuang Li (2006): Michael addition of indole to α,β-unsaturated ketones catalysed by silica sulfuric acid under ultrasonic irradiation. Journal of Chemical Research 2006. 41-42.
- Jin-Ming Yang, Shun-Jun Ji, Da-Gong Gu, Zhi-Liang Shen, Shun-Yi Wang (2005): Ultrasound-irradiated Michael addition of amines to ferrocenylenones under solvent-free and catalyst-free conditions at room temperature. Journal of Organometallic Chemistry, Volume 690, Issue 12, 2005. 2989-2995.
- Debasish Bandyopadhyay, Sanghamitra Mukherjee, Luis C. Turrubiartes, Bimal K. Banik (2012): Ultrasound-assisted aza-Michael reaction in water: A green procedure. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 19, Issue 4, 2012. 969-973.
- Piotr Kwiatkowski, Krzysztof Dudziński, Dawid Łyżwa (2013): “Non-Classical” Activation of Organocatalytic Reaction. In: Peter I. Dalko (Ed.), Comprehensive Enantioselective Organocatalysis: Catalysts, Reactions, and Applications. John Wiley & Sons, 2013.
- Suslick, Kenneth S.; Hyeon, Taeghwan; Fang, Mingming; Cichowlas, Andrzej A. (1995): Sonochemical synthesis of nanostructured catalysts. Materials Science and Engineering: A. Proceedings of the Symposium on Engineering of Nanostructured Materials. ScienceDirect 204 (1–2): 186–192.
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