[化学] をクリックします。 – 超音波処理でクリック反応を強化する方法

銅触媒アジド - アルキン環化付加(CuAAC)反応などのクリック化学反応は、パワー超音波の適用から大きな利益を得ることができます。ソノケミカル効果は、収率と変換率を向上させます。さらに、クリック化学反応の全体的な効率が向上します。グリーンケミストリーの技術として、超音波処理は、より効率的で環境に優しい化学反応に貢献します。

超音波触媒銅触媒アジド - アルキン環化付加

銅触媒によるアジド-アルキン環化付加(CuAAC)は、クリック化学反応の最も重要で顕著な例として有名です。トリノ大学(イタリア)のCravottoらは、金属銅(Cu)を触媒として使用するアジドとアルキンの超音波支援1,3-双極子環化付加反応のためのプロトコルを開発しました。アジドグループは、この種の有機反応に喜んで参加しています。アジド基とアルキンとの結合能力は、Cu(I)の存在下で大幅に改善され、 超音波処理はクリック反応を促進します。

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クリック化学反応を含むソノケミカルアプリケーションのための超音波攪拌反応器。

超音波攪拌反応器 超音波装置UP200St付き クリック化学における化学反応の強化。

ソノ化学的に強化されたクリックケミストリーの利点

  • カップリング能力の向上
  • 高い利回り
  • より速い反応
  • 改善された反応速度
  • グリーンケミストリー
  • シンプル & 安全な操作
クリック化学反応は、ソノケミカル処理から大きな恩恵を受けます。超音波処理は、付加環化反応の収率を高め、反応速度を加速します。

ソノ化学的に強化されたクリック化学:フェニルアセチレンによる銅触媒付加環化は、超音波処理によって改善されます。
(研究とグラフィック:© Cintasら、2010年)

ソノケミカル反応の利点

超音波合成(ソノ合成)は、複数の利点のために化学における最も高く評価されている強化技術の1つとして浮上しています。ソノ化学的に促進された反応は、反応速度、収率、操作の単純さ、生成物の純度、エネルギー効率などに関して、従来の攪拌または熱ベースの方法に優れています。パワー超音波の使用は化学反応を促進することができ、反応時間だけでなく、望ましくない副反応を減らすことができることが科学的に実証されています。代替グリーンエネルギー源として、超音波処理は、より少ない反応物、より穏やかな溶媒、およびより少ないエネルギーが必要とされるので、多くの化学反応を環境にやさしいものにします。

このビデオでは、7mmソノトロードを備えたヒールシャー200ワット超音波ホモジナイザーUP200Stがガラス反応器の底部にある標準的なガラス継手に取り付けられています。 取り付けは、水平、垂直、またはその他の方向にすることができます。複数の超音波プローブを1つの反応容器に取り付けることができます-例えば、異なる高さで。多くの場合、側面または底部からの設置は、さまざまな液面でより適切に機能するため、好まれます。超音波攪拌を従来のオーバーヘッドスターラーと組み合わせることができます。

超音波攪拌バッチ反応器 - UP200Stヒールシャー超音波

ソノケミカル銅触媒有機反応

超音波処理は、より高いラジカル形成をもたらすフェントン反応を促進します。それにより、より高い酸化および改善された変換速度が得られる。金属を含む反応に対する超音波およびソノケミストリーの有益な効果はよく知られている。超音波処理は、不動態化層の機械的除去を促進し、金属から有機受容体への物質移動と電子移動の両方を強化します。
超音波アシストクリック合成は、シクロデキストリン(CD)などの小分子およびオリゴマーの両方から始まる広範囲の1,4-二置換1,2,3-トリアゾール誘導体の調製に適用されている。この効率的で環境に優しいプロトコルを使用して、すべての付加体を2〜4時間で合成できます(後処理および特性評価を除く)。クリック化学は、化学と生物学を直接結びつけることができることが示されており、非常に幅広い適用性を備えた真の学際的反応となっています。
(cf. Cintas et al., 2010)

ヒールシャー超音波処理器のためのクローズドバッチ反応器:この反応器は、クリック化学、環化付加、有機化学、および他の反応タイプを含むソノ化学反応に最適です。

ソノケミカル反応のための閉じた超音波反応器、例えばクリック化学。

超音波加速反応速度論による時間節約クリック化学

超音波の実装は、バッチモードで通常数時間かかる遅い化学反応を加速することができます。反応速度論が大幅に改善されているため、反応時間を数分に短縮できます。超音波フローリアクターを使用すると、収率を大幅に改善し、時間の節約を得て、それによって従来の遅い合成の大きな有効性をもたらすことができます。

ソノ化学的に強化されたクリック反応のための高性能超音波装置

ヒールシャー超音波は、設計、製造し、洗練されたソノケミカルプロセスのための高性能プローブ型超音波装置、ソノケミカルリアクターとアクセサリーを配布します。プローブあたり50ワットから16,000ワットの範囲の超音波プロセッサ(ソノトロード/ホーン)で、ヒールシャーはあなたの化学反応に最適なソノケミカルセットアップを提供することができます。
ヒールシャー超音波装置は、その品質、信頼性と堅牢性のために認識されています。ヒールシャー超音波はISO認定企業であり、最先端の技術と使いやすさを特徴とする高性能超音波装置に特に重点を置きます。もちろん、ヒールシャー超音波装置はCEに準拠しており、UL、CSA、RoHsの要件を満たしています。

下の表は私達のultrasonicatorsのおおよその処理能力の目安を与えます:

バッチ容量 流量 推奨デバイス
500mLの1〜 200mL /分で10 UP100H
2000mlの10〜 20 400mLの/分 Uf200ःトンUP400St
00.1 20Lへ 04L /分の0.2 UIP2000hdT
100Lへ10 10L /分で2 UIP4000hdT
15から150L 3から15リットル/分 UIP6000hdT
N.A。 10 100L /分 UIP16000
N.A。 大きな のクラスタ UIP16000

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超音波高剪断ホモジナイザーは、実験室、ベンチトップ、パイロット、産業加工で使用されます。

ヒールシャー超音波は、ラボ、パイロット、工業規模でアプリケーション、分散、乳化および抽出を混合するための高性能超音波ホモジナイザーを製造しています。



文献 / 参考文献

知る価値のある事実

クリック化学が2022年ノーベル化学賞を受賞

2001年にSharplessらによって造られたクリックケミストリーは、高い原子経済性、広い範囲、立体特異的(必ずしもエナンチオ選択的ではない)で非常に効果的であり、簡単に除去できる不快な副生成物のみを生成し、単純な反応条件、容易に入手可能な反応物および簡単な生成物分離手順のみを必要とする、ほぼ完璧な反応のクラスのために提案された概念です。


高性能超音波!ヒールシャーの製品範囲は、完全工業用超音波システムにベンチトップユニット上のコンパクトラボ超音波装置から完全なスペクトルをカバーしています。

ヒールシャー超音波は、から高性能超音波ホモジナイザーを製造しています ラボ産業サイズ。