Ուլտրաձայնային պոլիհիդրոքսիլացված C60 (Fullerenol)
- Ջրի լուծվող polyhydroxylated C60 fullerene, որը կոչվում է fullerenol կամ fullerol, ուժեղ ազատ ռադիկալ աղբահան է եւ, հետեւաբար, օգտագործվում է որպես հակաօքսիդիչ հավելումներ եւ դեղեր:
- Ուլտրաձայնային հիդրոքսիլը արագ եւ պարզ մեկ քայլով ռեակցիա է, որն օգտագործվում է ջրի լուծելի polyhydroxylated C60 արտադրելու համար:
- Ուլտրաձայնային սինթեզված ջրի լուծվող C60 ունի բարձրակարգ որակի եւ օգտագործվում է դեղագործության եւ բարձրորակ կիրառման համար:
Ուլտրաձայնային մեկ քայլ սինթեզ Polyhydrolxylated C60
Ուլտրաձայնային կավիտացիան բարձրորակ պոլիհիդրոքսիլացված C60 ֆուլերեններ արտադրելու բարձրակարգ տեխնիկան է, որոնք ջրում լուծվող են և, հետևաբար, կարող են օգտագործվել դեղագործության, բժշկության և արդյունաբերության տարբեր կիրառություններում: Afreen-ը և այլոք (2017) մշակել են աղտոտվածությունից զերծ պոլիհիդրոքսիլացված C60-ի արագ և պարզ ուլտրաձայնային սինթեզ (նաև հայտնի է որպես ֆուլերենոլ կամ ֆուլերոլ): Ուլտրաձայնային մեկ քայլային ռեակցիան օգտագործում է H2O2 և զերծ է լրացուցիչ հիդրօքսիլացնող ռեակտիվների, օրինակ՝ NaOH, H2SO4 և փուլային փոխանցման կատալիզատորների (PTC) օգտագործումից, որոնք առաջացնում են կեղտեր սինթեզված ֆուլերենոլում: Սա ստիպում է ուլտրաձայնային ֆուլերենոլի սինթեզը ավելի մաքուր մոտեցում է ֆուլերենոլ արտադրելու համար; միևնույն ժամանակ, դա ավելի հեշտ և արագ միջոց է բարձրորակ, ջրում լուծվող C60 արտադրելու համար:
Հնարավոր ռեակցիաների ուղիները `լեզվին առկայծող ֆլուերենոլի ուլտրաձայնային օժանդակ սինթեզում: H2O2 (30%):
Աղբյուրը `Afreen et al. 2017 թ
Ուլտրաձայնային սինթեզը ջրային լուծվող C60 – Քայլ առ քայլ
Պոլիհիդրօքսիլացված C60-ի արագ, պարզ և կանաչ պատրաստման համար, որը ջրում լուծվող է, 200 մգ մաքուր C60 ավելացվում է 20 մլ 30% H2O2-ին և լուծվում է ձայնային ապարատի մոդելներով: Uf200 ः տ կամ UP200St. The sonication պարամետրերը եղել են 30% առատություն, 200 Վտ իմպուլսային ռեժիմում 1 ժամ սենյակային ջերմաստիճանում: Ռեակցիոն անոթը տեղադրվում է սառնարանային շրջանառության ջրային բաղնիքում, որպեսզի նավի ներսում ջերմաստիճանը պահպանվի շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանում: Նախքան ձայնագրումը, C60-ը չխառնվում է ջրային H2O2-ի մեջ և իրենից ներկայացնում է անգույն տարասեռ խառնուրդ, որը 30 րոպե ուլտրաձայնացումից հետո դառնում է բաց շագանակագույն գույն: Հետագայում, ուլտրաձայնային հաջորդ 30 րոպեում այն վերածվում է ամբողջովին մուգ շագանակագույն ցրման:
Հիդրոքսիլ դոնոր. Ուլտրաձայնային ինտենսիվ առաջացած (= ակուստիկ) կավիտացիան H2O և H2O2 մոլեկուլներից ստեղծում է այնպիսի ռադիկալներ, ինչպիսիք են cOH, cOOH և cH: Ջրային միջավայրում H2O2-ի օգտագործումը ավելի արդյունավետ մոտեցում է –OH խմբերը C60 վանդակի մեջ ներմուծելու համար, այլ ոչ միայն H2O-ի օգտագործումը ֆուլերենոլի սինթեզի համար: H2O2-ը կարևոր դեր է խաղում ուլտրաձայնային հիդրօքսիլացման ուժեղացման գործում:
C60-ի ուլտրաձայնային հիդրօքսիլացում՝ օգտագործելով դիլ. H2O2 (30%) հեշտ և արագ մեկ քայլ ռեակցիա է ֆուլերենոլի պատրաստման համար: Ռեակցիայի համար պահանջվում է ընդամենը կարճ ժամանակ՝ ուլտրաձայնային ռեակցիան առաջարկում է կանաչ և մաքուր մոտեցում՝ ցածր էներգիայի պահանջով, խուսափելով սինթեզի համար ցանկացած թունավոր կամ քայքայիչ ռեակտիվների օգտագործումից և նվազեցնելով տարանջատման և մաքրման համար պահանջվող լուծիչների քանակը։ C60 (OH)8∙ 2H2O.
UP400St (400W, 24kHz) հզոր ուլտրաձայնային դիսպերսեր է
Ուլտրաձայնային Polyhydroxylation Pathway
Երբ ինտենսիվ ուլտրաձայնային ալիքները զուգորդվում են հեղուկի մեջ, փոփոխական ցածր ճնշման / բարձր ճնշման ցիկլերը ստեղծում են հեղուկի վակուումային փուչիկները: Վակուումային փուչիկները մի քանի ցիկլեր են աճում, մինչեւ նրանք չեն կարող ավելի շատ ներծծվել, այնպես, որ դրանք բռնի կերպով կոտրվեն: Փուչիկների փլուզման ժամանակ ծայրահեղ ֆիզիկական բարդություններ, ինչպիսիք են բարձր ջերմաստիճանը եւ ճնշումը, դիֆերենցիալները, ցնցումային ալիքները, microjets, turbulences, shear ուժերը եւ այլն: Այս երեւույթը հայտնի է որպես ուլտրաձայնային կամ ակուստիկ cavitationՈւլտրաձայնային կավիտացիայի այս ինտենսիվ ուժերը քայքայվում են մոլեկուլները մինչև cOH և cOOH55 ռադիկալներ:
Աֆրին և այլք: (2017) ենթադրել, որ ռեակցիան կարող է զարգանալ միաժամանակ երկու ուղիներով: cOH ռադիկալները, որպես ռեակտիվ թթվածնի տեսակներ (ROS) միանում են C60 վանդակին և տալիս են ֆուլերենոլ (I ուղի), և/կամ –OH և cOOH ռադիկալները հարձակվում են էլեկտրոնային անբավարարությամբ C60 կրկնակի կապերի վրա նուկլեոֆիլ ռեակցիայի ժամանակ, ինչը հանգեցնում է ֆուլերենի էպօքսիդի ձևավորմանը: [C60On] որպես միջանկյալ առաջին փուլում (ուղի II), որը նման է Բինգելի ռեակցիայի մեխանիզմին: Այնուհետև, C60O-ի վրա cOH-ի (կամ cOOH) կրկնվող հարձակումը SN2 ռեակցիայի միջոցով հանգեցնում է պոլիհիդրոքսիլացված ֆուլերենի կամ ֆուլերենոլի:
Կրկնվող էպոօքսիդացումը կարող է տեղի ունենալ, որն առաջացնում է հաջորդական էպոօքսիդ խմբեր, օրինակ՝ C60O2 և C60O3: Այս էպոօքսիդային խմբերը կարող են հնարավոր թեկնածուներ լինել այլ միջանկյալ նյութերի առաջացման համար, օրինակ՝ հիդրօքսիլացված ֆուլերեն էպօքսիդը սոնոլիզի ժամանակ (=սոնոքիմիական տարրալուծում): Բացի այդ, C60(OH)xOy-ի հետագա օղակի բացումը cOH-ով կարող է հանգեցնել ֆուլլերենոլի ձևավորմանը: Այս միջանկյալ նյութերի ձևավորումը H2O2-ի կամ H2O-ի սոնոլիզի ժամանակ C60-ի առկայության դեպքում անխուսափելի է, և դրանց առկայությունը վերջնական ֆուլերենոլում (չնայած հետքի քանակով) չի կարող աննկատ մնալ: Այնուամենայնիվ, քանի որ դրանք առկա են միայն հետքի չափով ֆուլերենոլում, ակնկալվում է, որ դրանք որևէ էական ազդեցություն չեն թողնի: [Afreen et al., 2017]
Բարձր կատարողականությամբ Sonicators Ֆուլերենի ցրման համար
Hielscher Ultrasonics-ը մատակարարում է զոնդի տիպի sonicators ձեր հատուկ պահանջներին. Անկախ նրանից, թե դուք ցանկանում եք լաբորատոր մասշտաբով փոքր ծավալներ ձայնագրել, թե արտադրել մեծ ծավալային հոսք արդյունաբերական մասշտաբով, բարձր արդյունավետությամբ sonicators-ի Hielscher պորտֆոլիոն առաջարկում է կատարյալ լուծում ձեր ֆուլերենի ցրման համար: Բարձր հզորությունը, ճշգրիտ կարգավորելիությունը և մեր ուլտրաձայնային սարքերի հուսալիությունը երաշխավորում են, որ ձեր գործընթացի պահանջները բավարարված են: Թվային սենսորային էկրանները և ուլտրաձայնային պարամետրերի տվյալների ավտոմատ գրանցումը ինտեգրված SD քարտի վրա մեր ուլտրաձայնային սարքերի շահագործումն ու կառավարումը դարձնում են շատ հարմար օգտագործողի համար:
Hielscher ուլտրաձայնային սարքավորումների ամրությունը թույլ է տալիս 24/7 աշխատել ծանր պարտականությունների ժամանակ և պահանջկոտ միջավայրերում:
Ստորեւ ներկայացված աղյուսակը ձեզ ցույց է տալիս մեր ultrasonicators- ի մոտավոր մշակման հզորությունը:
| խմբաքանակի Volume | Ծախսի Rate | Առաջարկվող սարքեր |
|---|---|---|
| 1-ից 500 մլ | 10-ից մինչեւ 200 մլ / վրկ | UP100H |
| 10-ից մինչեւ 2000 մլ | 20-ից 400 մլ / վրկ | Uf200 ः տ,, UP400St |
| 01-ից մինչեւ 20 լ | 02-ից 4 լ / րոպե | UIP2000hdT |
| 10-ից 100 լ | 2-ից 10 լ / րոպե | UIP4000hdT |
| na | 10-ից 100 լ / րոպե | UIP16000 |
| na | ավելի մեծ | Կլաստերի UIP16000 |
Կապ մեզ հետ | / Հարցրեք մեզ!
Բարձր էներգիայի ուլտրաձայնային պրոցեսորներ լաբորատորից փորձնական եւ արդյունաբերական մասշտաբով:
Գրականություն / հղումներ
- Սադիա Աֆրեն, Kasturi Muthoosamy, Sivakumar Manickam (2018). Սոնո-նանո քիմիա. Հիդրոխիլային խմբերով եւ դրանց արդյունաբերական ասպեկտներով պոլիհիդրոխեցված ածխածնային նմուշառումների սինթեզման նոր դարաշրջան: Ուլտրաձայնային սարքեր Sonochemistry 2018.
- Սադիա Աֆրեն, Կաստորի Մութօզամին, Սիվակումար Մանիկամ (2017). Hydration կամ հիդրոքսիլիզացիա. Պրեֆթին ֆուլլերենից [C60] ֆուլլերենոլի ուղղակի սինթեզը, ակուստիկ կավիտացիայով, ջրածնի պերօքսիդի ներկայությամբ: RSC Adv., 2017, 7, 31930-31939:
- Գրիգոր Վ. Անդրյուսյան, Վադիմ Ի. Բրյուսկով, Արտեմ Ա. Թիխոմիրով, Սերգեյ Վ. Գուդկով (2009): Ջրածված C60 ֆուլլերենային նանոստուռտվածքների հակաօքսիդիչ եւ ռադիո-պաշտպանիչ ազդեցությունների առանձնահատկությունները in vitro եւ in vivo: Ազատ ռադիկալ կենսաբանություն & Բժշկություն 47, 2009. 786-793.
- Mihajlo Gigov, Borivoj Adnađević, Borivoj Adnađević, Jelena D. Jovanovic (2016): Ուլտրաձայնային դաշտի ազդեցությունը ֆուլլերենային պոլիխրոդիլիզացիայի isothermal kininetics վրա: Sintering գիտությունը 2016, 48 (2): 259-272:
- Hirotaka Yoshioka, Naoko Yui, Kanaka Yatabe, Hiroto Fujiya, Հարուկի Մուշա, Hisateru Niki, Rie Karasawa, Kazuo Yudoh (2016): Polyhydroxylated C60 Fullerenes Կանխարգելել Chondrosite Կաթագրոլային ակտիվությունը նանոմոլային կոնցենտրացիաների Osteoarthritis. Journal of Osteoarthritis 2016, 1: 115:
[/toggle]
Փաստեր Worth Իմանալով
C60 Fullerenes- ը
A C60 ֆուլլերենը (որը նաեւ հայտնի է որպես buckyball կամ Buckminster fullerene) մոլեկուլ է, որը կառուցված է 60 քիմիական ատոմից, կազմված է 12 պենտագոն եւ 20 վեցանկյուն: C60 մոլեկուլի ձեւը նման է ֆուտբոլային գնդակ: C60 fullerens- ը ոչ թունավոր հակաօքսիդիչ է, որը ցույց է տալիս, որ 100-1000 բարձրություն ունի վիտամին E- ից: Չնայած C60- ն ինքնուրույն ջրի լուծելի չէ, շատ սինթետիկ ֆուլլերենային ածանցյալներ, ինչպիսիք են ֆլեվեներոլը, սինթեզվում են:
C60 fullerens- ը օգտագործվում է որպես հակաօքսիդիչ եւ որպես կենսաբժշկական: Այլ ծրագրերը ներառում են նյութագիտություն, օրգանական ֆոտոգալվանիկա (OPV), կատալիզատորներ, ջրի մաքրման եւ կենսահազարդի պաշտպանության, շարժական ուժ, տրանսպորտային միջոցներ եւ բժշկական սարքավորումներ:
Մաքուր C60- ի լուծույթ:
- ջրի մեջ `ոչ լուծելի
- ի dimethyl sulfoxide (DMSO), ոչ լուծելի
- տոլուենում. լուծելի
- բենզոլում `լուծելի
C60 fullerenes- ի մակերեսային կառուցվածք
Աղբյուրը `Yoshioka et al. 2016 թ
Polyhydroxylated C60 / Fullenerols
Ֆուլերներոլը կամ ֆուլերոլները պոլիհիդրոքսիլացված C60 մոլեկուլներ են (հիդրատացված C60 ֆուլերեն՝ C60HyFn- ը) Հիդրոլիլացման ռեակցիան C60 մոլեկուլին ներկայացնում է հիդրոքսիլային խմբեր (-OH): Ավելի քան 40 հիդրոքսիլ խմբերի C60 մոլեկուլներն ունեն ջրի ավելի մեծ լուծելիություն (>50 մգ / մլ): Սրանք գոյություն ունեն որպես ջրի միանգամայն տարբեր նան մասնիկներ և ունեն պայծառ փայլեցնող ազդեցություն: Նրանք ցուցադրում են վերին հակաօքսիդիչ և հակաբորբոքային հատկություններ: Պոլիհիդրոքսիլացված ֆուլլերները (ֆուլլենոլներ; C60 (OH) ն) կարող են լուծարվել որոշ ալկոհոլային խմիչքներում, այնուհետև նստեցվել էլեկտրաքիմիական պրոցեսում ՝ ստեղծելով նանոկարբոնային ֆիլմը անոդի վրա: Fullerenol- ի ֆիլմերը օգտագործվում են որպես կենսահամատեղելի ծածկույթ, կենսաբանական օբյեկտների անարդյունավետ և կարող են նպաստել ոչ կենսաբանական օբյեկտների ինտեգրմանը մարմնի հյուսվածքներին:
Լյարդ
- ջրի մեջ `լուծելի, կարող է հասնել >50 մգ / մլ
- ի dimethyl sulfoxide (DMSO), լուծելի
- մետանոլում. մի փոքր լուծելի
- toluene- ում `ոչ լուծելի
- բենզոլում. ոչ լուծելի
Գույնը: Fullerenol- ը, որն ունի ավելի քան 10 -OH խմբեր, ցույց է տալիս մուգ շագանակագույն գույնը: Ավելի մեծ քանակությամբ -OH խմբերի հետ գույնը աստիճանաբար անցնում է մուգ շագանակագույնից մինչեւ դեղին:
C60 (OH) 8.2H2O- ի լուծելիության որոշում, տարբեր C60- ի տարբեր լուծիչների համեմատ: Աղբյուրը `Afreen et al. 2017 թ
Դիմումները եւ Fullerenols օգտագործումը:
- Դեղագործություն. Ախտորոշիչ ռեակտիվներ, գերծանրքաշային դեղեր, կոսմետիկա, միջուկային մագնիսական ռեզոնանս (NMR) եւ մշակող: ԴՆԹ-ի նմանությունը, հակաբիոտիկները, հակաբորբոքային դեղերը, քիմիաթերապիայի դեղերը, կոսմետիկ հավելումները եւ գիտական հետազոտությունները: Պարզ ձեւով համեմատած, պոլիհիդրոքսինացված ֆուլլերենները ավելի մեծ ներուժ ունեն `պայմանավորված նրանց ջրի լուծելիության բարձրացման շնորհիվ: Պարզվել է, որ ֆուլլերոլները կարող են նվազեցնել որոշ թմրանյութերի սրտոտկեղությունը եւ խոչընդոտել ՄԻԱՎ-ի protease, hepatitis C վիրուսը եւ բջիջների աննորմալ աճը: Բացի այդ, նրանք ցուցադրեցին հիանալի արմատական քայքայիչ ունակություններ ռեակտիվ թթվածնային տեսակների եւ ֆիզիոլոգիական պայմաններում գտնվող արմատականների դեմ:
- Էներգիա. Արեւային մարտկոց, վառելիքի բջիջ, երկրորդական մարտկոց:
- Արդյունաբերություն `հագնում է դիմացկուն նյութ, ֆլեյմն առաձգական նյութեր, քսանյութեր, պոլիմերային հավելումներ, բարձրորակ թաղանթ, կատալիզատոր, արհեստական ադամանդ, կոշտ խառնուրդ, էլեկտրական մածուցիկ հեղուկ, թանաքային ֆիլտրեր, բարձրորակ ծածկույթներ, հրդեհաշաքարային ծածկույթներ, արտադրության բիոակտիվ նյութեր, հիշողության նյութեր , ներկառուցված մոլեկուլային եւ այլ հատկանիշներ, կոմպոզիտային նյութեր եւ այլն:
- Տեղեկատվական ոլորտ. Կիսահաղորդչային ռեկորդային միջին, մագնիսական նյութեր, տպագրական թանաք, տոներ, թանաք, թուղթ հատուկ նպատակներով:
- Էլեկտրոնային մասեր. Superconducting կիսահաղորդչային, դիոդներ, տրանզիստորներ, ինդուկտոր:
- Օպտիկական նյութեր, էլեկտրոնային տեսախցիկ, ֆլուորեսցենտային ցուցադրման խողովակ, ոչ գծային օպտիկական նյութեր:
- Շրջակա միջավայր. Գազի adsorption, գազի պահեստավորում: