超音波混合によるスカベンジャーの改善
スカベンジャーとは、不純物や不純物を含む副生成物を除去・不活性化するために混合物に添加される化学物質のことである。多くの反応では、溶液相反応を完結させるために過剰の出発物質が使用される。最終的な混合物は、所望の生成物と1つ以上の不要な副生成物で構成される。反応が完了したら、不要な副生成物を除去しなければならない。反応混合物から不要な物質を除去する一般的な手法はスカベンジャーである。スカベンジャーは不純物の除去を促進するために、しばしば過剰に添加される。スカベンジャーとパワー超音波を反応混合物に混合することで、反応混合物から不純物を除去することができる。 分散 スカベンジャーが非常に小さな粒子や液滴に分解されるように。粒子や液滴のサイズが小さいほど、反応表面積が大きくなる。これにより、掃去剤をより経済的に使用し、不純物や不要な副生成物をより迅速に除去することができる。
スカベンジャーは頻繁に使用される。
- 化学溶液相コンビナトリアルケミストリーでは、消費しきれなかった過剰試薬や使用済み試薬を除去するためにスカベンジャーが頻繁に使用される。
- 医薬品の開発と製造:化合物がその効果を十分に発揮するためには、高純度の活性化合物が必要である。
- オイル & ガス産業:例えば脱硫。一般的な例としては、硫化水素(H2S)を使用し、好ましくない反応(特に腐食防止)を避ける。
- 例えば、ナノ粒子をラジカル捕捉剤として作用させ、組織の損傷を防ぐ。
超音波ミキシングの威力
液体に強力な超音波を照射すると、次のような結果が得られる。 キャビテーション.キャビテーショナル・シアーフォース(キャビテーションによるせん断力)は、このような力に対して非常に効果的である。 分かれる そして 乳化する.強力な超音波混合によって達成される微細な粒度分布は、ミクロンやナノサイズの粒子や液滴を容易に生成できるように、正確に制御することができる。スカベンジャー粒子の微小サイズとその均一な分布は、高い粒子表面につながり、これは反応混合物から不純物を除去するために不純物を結合させる高活性表面積を意味する。
超音波スキャベンジングの利点
効率的な超音波分散により、スカベンジャーは控えめに使用することができる。超音波が粒子や液滴を微細に分散させるので、スカベンジャーの潜在能力がフルに発揮される。そのため、捕捉剤の過剰使用が避けられる。これにより、スカベンジャーを節約し、スカベンジされた副生成物の除去を容易にします。
超音波アシストスカベンジングにより、ハイスループットのパラレル合成と精製が可能になります。これにより、プロセスがより効率的になり、製品の品質が向上します。スカベンジングが時間のかかる液体クロマトグラフィーや液体-液体抽出の重要な代替法であることから、さらなる利点が得られます。
超音波混合は、固体スカベンジャー(粉末、ゲル、スカベンジャーポリマー、スカベンジャー樹脂など)や液体スカベンジャーなど、あらゆる種類のスカベンジャーに貢献する。
- 反応物の過剰使用を避けることで、スカベンジャーを節約する!
- 掃気プロセスの反応速度を速める!
バッチソニケーションまたはインラインソニケーション
超音波プロセスは、バッチプロセスとしてだけでなく、連続フロースルー・モードでも実行できます。特に少量のサンプルや少量生産ロットの超音波処理では、ビーカーやバッチで簡単に超音波処理を行うことができます。しかし、より大量の流れに対しては、均一で一貫したプロセス結果を保証するために、インライン超音波処理を推奨します。ヒールシャー社では、液量に応じた幅広い超音波フローセルリアクターを提供しています。
超音波アシスト掃気法のプロセスステップ
- 1.反応スラリーを調製し、物質を完全に反応させる。 注 超音波が化学反応を促進!最初の段階で反応混合物を超音波処理することも有益であろう)。 反応後、溶液には最終生成物と不要な副生成物が含まれる。お好みの捕捉剤を加える。
- 2.スカベンジャーを添加し、粗製プレミックスラリーまたはエマルジョンを調製する。スラリー/エマルションが形成された後、混合物を超音波処理する。
- 3.掃去反応が完了すると、副生成物は結合し、除去することもできるし、掃去剤との結合によりそのまま反応混合物中に残存することもできる。精製は、純粋な生成物をろ過、遠心分離、またはスポイト/ピペットで上清を除去することによって行うことができる。
文献/参考文献
- Karakoti, A.S.; Singh, S.; Kumar, A.; Malinska, M.; Kuchibhatla, S.; Wozniak, K.; Self, W.T.; Seal, S. (2009):PEG 化ナノセリアは、酸化還元化学を調整できるラジカル捕捉剤である。J. Am.Chem.Soc. 131/ 40, 2009; pp.
- Suslick, K.S. (1998):Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology.第4版。J. ワイリー & Sons:New York; 26, 1998; pp.

