დააჭირეთ ქიმიას – როგორ გავაძლიეროთ დაწკაპუნების რეაქციები Sonication-ით
დაწკაპუნების ქიმიურ რეაქციებს, როგორიცაა სპილენძის კატალიზირებული აზიდ-ალკინის ციკლოდამატების (CuAAC) რეაქციები, შეიძლება დიდად ისარგებლოს ულტრაბგერითი გამოყენებისგან. სონოქიმიური ეფექტები ზრდის მოსავლიანობას და კონვერტაციის სიჩქარეს. გარდა ამისა, გაუმჯობესებულია დაწკაპუნების ქიმიური რეაქციების საერთო ეფექტურობა. როგორც მწვანე ქიმიის ტექნიკა, ულტრაბგერითი დამუშავება ხელს უწყობს უფრო ეფექტურ და ეკოლოგიურად სუფთა ქიმიურ რეაქციებს.
ულტრაბგერითი დაწინაურებული სპილენძის კატალიზებული აზიდ-ალკინის ციკლოდიცია
სპილენძით კატალიზებული აზიდ-ალკინის ციკლოდამატება (CuAAC) ცნობილია, როგორც დაწკაპუნების ქიმიური რეაქციების ყველაზე მნიშვნელოვანი და თვალსაჩინო მაგალითი. კრავოტომ და კოლეგებმა ტურინის უნივერსიტეტიდან (იტალია) შეიმუშავეს პროტოკოლი აზიდების და ალკინების ულტრაბგერითი დახმარებით 1,3-დიპოლარული ციკლოდამატების რეაქციისთვის მეტალის სპილენძის (Cu) კატალიზატორის გამოყენებით. აზიდო ჯგუფი ამ სახის ორგანული რეაქციის სურვილის მქონე მონაწილეა. აზიდო ჯგუფის ალკინებთან შეერთების უნარი არსებითად გაუმჯობესებულია Cu(I) და თანდასწრებით. sonication ხელს უწყობს დაწკაპუნების რეაქციას.
ულტრაბგერითი აჟიტირებული რეაქტორი ულტრაბგერითი UP200St გაძლიერებული ქიმიური რეაქციებისთვის დაწკაპუნების ქიმიაში.
- გაუმჯობესებული შეერთების უნარი
- უფრო მაღალი მოსავლიანობა
- უფრო სწრაფი რეაქცია
- გაუმჯობესებული რეაქციის კინეტიკა
- მწვანე ქიმია
- მარტივი & უსაფრთხო ოპერაცია
სონოქიმიურად გაძლიერებული დაწკაპუნების ქიმია: სპილენძის კატალიზებული ციკლოდანამატები ფენილაცეტილენით გაუმჯობესებულია ულტრაბგერითი გამოკვლევით.
(კვლევა და გრაფიკა: © Cintas et al., 2010)
სონოქიმიური რეაქციების უპირატესობები
ულტრაბგერითი სინთეზი (სონოსინთეზი) წარმოიშვა, როგორც ერთ-ერთი ყველაზე დაფასებული გამაძლიერებელი ტექნიკა ქიმიაში მრავალი უპირატესობის გამო. სონოქიმიურად დაწინაურებული რეაქციები აღემატება ჩვეულებრივ აჟიტირებულ ან თერმულ მეთოდებს რეაქციის სიჩქარის, მოსავლიანობის, მუშაობის სიმარტივის, პროდუქტების სისუფთავის, ენერგოეფექტურობის და ა.შ. დრო, ასევე არასასურველი გვერდითი რეაქციები. როგორც ენერგიის ალტერნატიული მწვანე წყარო, ბგერითი გამომუშავება ბევრ ქიმიურ რეაქციას ხდის ეკოლოგიურად კეთილგანწყობილს, რადგან საჭიროა ნაკლები რეაქტიული ნივთიერებები, უფრო რბილი გამხსნელები და ნაკლები ენერგია.
სონოქიმიური სპილენძის კატალიზებული ორგანული რეაქციები
ცნობილია ულტრაბგერითი და სონოქიმიის სასარგებლო ეფექტები მეტალებთან დაკავშირებული რეაქციებზე. Sonication ხელს უწყობს პასიური ფენების მექანიკურ მოცილებას და აძლიერებს როგორც მასის გადაცემას, ასევე ელექტრონის გადაცემას ლითონისგან ორგანულ მიმღებში.
ულტრაბგერითი დახმარებით დაწკაპუნების სინთეზი გამოიყენება 1,4-ჩანაცვლებული 1,2,3-ტრიაზოლის წარმოებულების ფართო სპექტრის მოსამზადებლად, დაწყებული როგორც მცირე მოლეკულებიდან, ასევე ოლიგომერებიდან, როგორიცაა ციკლოდექსტრინები (CD). ამ ეფექტური და მწვანე პროტოკოლის გამოყენებით, ყველა დანამატი შეიძლება სინთეზირებული იყოს 2-4 საათში (მათ შორის დამუშავება და დახასიათების გამოკლებით). ნაჩვენებია, რომ დაწკაპუნების ქიმიას შეუძლია უშუალოდ დააკავშიროს ქიმია ბიოლოგიასთან, რითაც ხდება ნამდვილი ინტერდისციპლინარული რეაქცია უკიდურესად ფართო გამოყენებადობით.
(შდრ. Cintas et al., 2010)
დახურული ულტრაბგერითი რეაქტორი სონოქიმიური რეაქციებისთვის, მაგ. დაწკაპუნების ქიმიაში.
დროის დაზოგვის ქიმია ულტრაბგერითი დაჩქარებული რეაქციის კინეტიკის გამო
ულტრაბგერის განხორციელებამ შეიძლება დააჩქაროს ნელი ქიმიური რეაქციები, რომლებსაც ჩვეულებრივ რამდენიმე საათი სჭირდება პარტიულ რეჟიმში. საგრძნობლად გაუმჯობესებული რეაქციის კინეტიკის გამო, რეაქციის დრო შეიძლება შემცირდეს რამდენიმე წუთამდე. ულტრაბგერითი ნაკადის რეაქტორის გამოყენებამ შეიძლება მნიშვნელოვნად გააუმჯობესოს მოსავლიანობა, მოიპოვოს დროის დაზოგვა და ამით გამოიწვიოს ჩვეულებრივი ნელი სინთეზების დიდი ეფექტურობა.
მაღალი ეფექტურობის ულტრაბგერითი სონოქიმიურად გაძლიერებული დაწკაპუნების რეაქციებისთვის
Hielscher Ultrasonics აპროექტებს, აწარმოებს და ავრცელებს მაღალი ხარისხის ზონდის ტიპის ულტრაბგერითებს, სონოქიმიურ რეაქტორებს და აქსესუარებს დახვეწილი სონოქიმიური პროცესებისთვის. ულტრაბგერითი პროცესორებით 50 ვატიდან 16000 ვატამდე ზონდზე (სონოტროდი / საყვირი), Hielscher-ს შეუძლია შემოგთავაზოთ ყველაზე შესაფერისი სონოქიმიური კონფიგურაცია თქვენი ქიმიური რეაქციისთვის.
Hielscher ულტრაბგერითები აღიარებულია მათი ხარისხით, საიმედოობითა და გამძლეობით. Hielscher Ultrasonics არის ISO სერთიფიცირებული კომპანია და განსაკუთრებული აქცენტი კეთდება მაღალი ხარისხის ულტრაბგერაზე, რომელიც აღჭურვილია უახლესი ტექნოლოგიით და მომხმარებლის კეთილგანწყობით. რა თქმა უნდა, Hielscher ულტრაბგერითები შეესაბამება CE და აკმაყოფილებს UL, CSA და RoHs მოთხოვნებს.
ქვემოთ მოყვანილი ცხრილი გვიჩვენებს ჩვენი ულტრაბგერითი აპარატების სავარაუდო დამუშავების შესაძლებლობებს:
| სურათების მოცულობა | Დინების სიჩქარე | რეკომენდებული მოწყობილობები |
|---|---|---|
| 1-დან 500 მლ-მდე | 10-დან 200 მლ/წთ-მდე | UP100H |
| 10-დან 2000 მლ-მდე | 20-დან 400 მლ/წთ-მდე | UP200Ht, UP400 ქ |
| 0.1-დან 20ლ-მდე | 0.2-დან 4ლ/წთ-მდე | UIP2000hdT |
| 10-დან 100 ლ-მდე | 2-დან 10ლ/წთ-მდე | UIP4000hdT |
| 15-დან 150 ლ-მდე | 3-დან 15 ლ/წთ-მდე | UIP6000hdT |
| na | 10-დან 100ლ/წთ-მდე | UIP16000 |
| na | უფრო დიდი | კასეტური UIP16000 |
Დაგვიკავშირდით! / Გვკითხე ჩვენ!
Hielscher Ultrasonics აწარმოებს მაღალი ხარისხის ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორების შერევას აპლიკაციების, დისპერსიის, ემულსიფიკაციისა და ექსტრაქციისთვის ლაბორატორიულ, საპილოტე და სამრეწველო მასშტაბებზე.
ლიტერატურა / ლიტერატურა
- 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.
ფაქტები, რომელთა ცოდნაც ღირს
დააწკაპუნეთ ქიმიის დაჯილდოვებული ქიმიის ნობელის პრემიით 2022 წელს
Click chemistry, რომელიც შეიქმნა Sharpless-ისა და მისი თანამშრომლების მიერ 2001 წელს, არის კონცეფცია, რომელიც შემოთავაზებულია თითქმის სრულყოფილი რეაქციების კლასისთვის, რომლებიც ძალზე ეფექტურია მაღალი ატომური ეკონომიით, ფართო მასშტაბით და სტერეოსპეციფიკური (მაგრამ არა აუცილებლად ენანტისელექტიური), რომელიც წარმოქმნის მხოლოდ შეურაცხყოფას. - პროდუქტები, რომლებიც ადვილად მოიხსნება და საჭიროებს მხოლოდ რეაქციის მარტივ პირობებს, ასევე ადვილად მისაწვდომ რეაგენტებს და პროდუქტის იზოლაციის მარტივ პროცედურებს.
Hielscher Ultrasonics აწარმოებს მაღალი ხარისხის ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორებისგან ლაბორატორია რომ სამრეწველო ზომა.