ულტრაბგერითი დაწინაურებული მაიკლის დამატების რეაქცია

ასიმეტრიული მაიკლის რეაქციები არის ორგანული კატალიზური რეაქციების ტიპი, რომელსაც შეუძლია დიდი სარგებლობა მოახდინოს სონიკაციისგან. მაიკლის რეაქცია ან მაიკლის დამატება ფართოდ გამოიყენება ქიმიური სინთეზებისთვის, სადაც ნახშირბად-ნახშირბადის ბმები იქმნება რბილ პირობებში. ულტრაბგერითი და მისი სონოქიმიური ეფექტები ძალზე ეფექტურია მაიკლის რეაქციების მართვისა და ხელშეწყობისთვის, რაც იწვევს უფრო მაღალ მოსავალს, მნიშვნელოვნად ამცირებს რეაქციის დროს და ამავე დროს ხელს უწყობს ეკოლოგიურად სუფთა მწვანე ქიმიას.

სონოქიმია და მაიკლის დამატება

Sonochemistry კარგად არის დამკვიდრებული ქიმიურ რეაქციებზე მისი სასარგებლო ეფექტისთვის – ხშირად იწვევს უფრო მაღალ მოსავლიანობას, დაჩქარებულ რეაქციის სიჩქარეს, უფრო რბილ, ეკოლოგიურ პირობებს, ასევე დაზოგვას და მარტივ მუშაობას. ეს ნიშნავს, რომ სონოქიმია არის ეფექტური და უვნებელი მეთოდი სინთეზური და კატალიზური ქიმიური რეაქციების გასააქტიურებლად, ხელშეწყობისა და განსახორციელებლად. ულტრაბგერითი დამუშავებისა და სონოქიმიის მექანიზმი დაფუძნებულია აკუსტიკური კავიტაციის ფენომენზე, რომელიც იწვევს ძალიან მაღალი წნევისა და ტემპერატურის უნიკალურ პირობებს თხევად გარემოში ბუშტების ძალადობრივი კოლაფსის გზით. ულტრაბგერითი ან აკუსტიკური კავიტაციის ეფექტი იწვევს რეაქციებს მაღალი ენერგიის შემოღებით, აუმჯობესებს მასის გადაცემას, რითაც ხელს უწყობს ქიმიურ გარდაქმნებს.
მაიკლის რეაქცია ან მაიკლის დამატება არის კარბანიონის ან სხვა ნუკლეოფილის ნუკლეოფილური დამატება α,β-უჯერი კარბონილის ნაერთში, რომელიც შეიცავს ელექტრონების ამომყვან ჯგუფს. მაიკლის რეაქცია დაჯგუფებულია კონიუგატების უფრო დიდ კლასში. შეფასებული, როგორც ნახშირბად-ნახშირბადის ბმების რბილი წარმოქმნის ერთ-ერთი ყველაზე სასარგებლო მეთოდი, მაიკლის დანამატი ფართოდ გამოიყენება მრავალმხრივი ნივთიერებების ორგანული სინთეზისთვის. მაიკლის დამატების მრავალი ასიმეტრიული ვარიანტი არსებობს, რომლებიც წარმოადგენს ორგანოკატალიზური რეაქციების ტიპს.

სონოკატალიზი და ძირითადი თიხის კატალიზირებული მაიდაზოლის დამატება

მარტინ-არანდა და სხვ. (2002) ისარგებლა ულტრაბგერითი და მისი სონოქიმიური ეფექტებით, რათა შეემუშავებინა N-ჩანაცვლებული იმიდაზოლის წარმოებულების 21 სინთეზის ახალი გზა, მაიკლის მიერ იმიდაზოლის დამატებით ეთილაკრილატში, რომელიც კატალიზირებულია ძირითადი თიხებით, კერძოდ, Li+ და Cs+ მონტმორილონიტებით. ულტრაბგერითი აქტივაციის გამოყენებით, იმიდაზოლი კონდენსირებული იყო ეთილის აკრილატით ორი ძირითადი თიხის გამოყენებით – Li+ და Cs+ მონტმორილონიტები. ტუტე თიხები, როგორიცაა Li+ და Cs+ მონტმორილონიტები, აქტიური და ძალიან შერჩევითი კატალიზატორებია გაჟონვის დროს, რითაც აჩვენებს დადებით გავლენას ეთილის აკრილატში იმიდაზოლის მაიკლის დამატებაზე. სონოქიმიურად დაწინაურებული კატალიზი ხელს უწყობს და აუმჯობესებს N-შეცვლილი იმიდაზოლის წარმოებულების წარმოქმნას სხვა ჩვეულებრივ თერმული გათბობის რეაქციებთან შედარებით. კონვერტაცია იზრდება თიხების ფუძემდებლობით და ულტრაბგერითი მოქმედების დროით. მოსავლიანობა უფრო მაღალი იყო Cs+ მონტმორილონიტების გამოყენებისას Li+-თან შედარებით, რაც შეიძლება აიხსნას უფრო მაღალი ფუძეობით. (იხილეთ რეაქციის სქემა ქვემოთ)

სონოკატალიტიკური რეაქცია: მაიკლის იმიდაზოლის დამატება ეთილის აკრილატში
(სქემა ადაპტირებულია Mohapatra et al, 2018.)

მაიკლის კიდევ ერთი ულტრაბგერითი დანამატი არის სილიციუმის გოგირდის მჟავა, რომელიც ხელს უწყობს ინდოლის კატალიზებას. ლი და სხვ. (2006) მოახდინეს რეაქცია სილიციუმის გოგირდის მჟავასა და α, β-გაჯერებულ კეტონებზე ულტრაბგერითი გამოკვლევით, რათა მიიღონ β-ინდოლილკეტონების გამოსავლიანობა ოთახის ტემპერატურაზე 50-85%.

გამხსნელების გარეშე და კატალიზატორისგან თავისუფალი აზა-მაიკლის რეაქციები

ამინების კონიუგირებული დამატება კონიუგირებულ ალკენებში – ცნობილია როგორც აზა-მაიკლის რეაქცია – წარმოადგენს ქიმიურ საკვანძო საფეხურს სხვადასხვა რთული ბუნებრივი პროდუქტების, ანტიბიოტიკების, ა-ამინო სპირტებისა და ქირალური დამხმარე ნივთიერებების სინთეზისთვის. ნაჩვენებია, რომ ულტრაბგერითი დამუშავება შეუძლია ხელი შეუწყოს აზა-მაიკლის დამატებით რეაქციას გამხსნელებისგან და კატალიზატორისგან თავისუფალი გარემოში.

ულტრაბგერითი გამოწვეული აზა-მაიკლის რეაქცია წყალში შემოწმებულია რამდენიმე ამინით და უჯერი კეტონებით, უჯერი ნიტრილით და უჯერი ეთერებით. სონოქიმიურად დაწინაურებულმა რეაქციამ სწრაფად და მარტივ პროცედურაში მაღალი მოსავალი მისცა.
კვლევა და ცხრილი: © Bandyopadhyay et al., 2012

ფეროცენილენონების მარტივი მაიკლი დამატება ალიფატური ამინებით შეიძლება ჩატარდეს სონოქიმიურად გაძლიერებულ რეაქციაში ოთახის ტემპერატურაზე გამხსნელების და კატალიზატორების გამოყენების გარეშე. მაიკლის ამ სონოქიმიურ დანამატს შეუძლია 1-ფეროცენილ-3-ამინო კარბონილის ნაერთების მიღება სწრაფი პროცესით, რაც იძლევა მაღალ მოსავლიანობას, რაც ასევე ეფექტურია აზა-მაიკლის რეაქციაში სხვა α, β-გაჯერებული კარბონილის ნაერთების, როგორიცაა ქალკონი, კარბოქსილის ესტერი და ა.შ. ეს სონოქიმიური რეაქცია არა მხოლოდ ძალიან მარტივი და ადვილად დასამუშავებელია, ის ასევე არის სწრაფი, ეკოლოგიურად სუფთა და იაფი პროცესი, რაც მწვანე ქიმიის ატრიბუტებია. (იანგი და სხვ., 2005)
Banik-ის კვლევითმა ჯგუფმა შეიმუშავა კიდევ ერთი მარტივი, მარტივი, სწრაფი, წყლიანი შუამავლობით კატალიზატორისგან თავისუფალი პროტოკოლი აზა-მაიკლის დამატების რეაქციისთვის რამდენიმე ამინების α, β-უჯერი კარბონილის ნაერთების მიმართ ულტრაბგერითი მოქმედების გამოყენებით. სონოქიმიურად გამოწვეული რამდენიმე ამინის დამატება α, β-უჯერი კეტონებში, ეთერებსა და ნიტრილებში ძალიან ეფექტურად განხორციელდა წყალში, ისევე როგორც გამხსნელების გარეშე. ამ მეთოდში არ არის გამოყენებული კატალიზატორები ან მყარი საყრდენები. წყალში რეაქციის სიჩქარის მნიშვნელოვანი გაძლიერება დაფიქსირდა ულტრაბგერითი ინდუცირებული მეთოდით. ეს ეკოლოგიურად კეთილთვისებიანი პროცედურა უზრუნველყოფს პროდუქტების სუფთა ფორმირებას გაძლიერებული სელექციურობით. (Bandyopadhyay et al., 2012)

გამხსნელების და სონოქიმიური დამუშავების ეფექტი პიპერიდინის (1 მლ) და მეთილის აკრილატის (1 მლ) აზა-მიქაელის რეაქციაზე 1 მლ გამხსნელში.
კვლევა და ცხრილი: © Bandyopadhyay et al., 2012

ულტრაბგერითი ზონდები და რეაქტორები სონოქიმიური რეაქციებისთვის

Hielscher ულტრაბგერითების დახვეწილი აპარატურა და ჭკვიანი პროგრამული უზრუნველყოფა შექმნილია საიმედო სონოქიმიური დამუშავების გარანტიისთვის, მაგ., ორგანული სინთეზისა და კატალიზის რეაქციების შესრულება რეპროდუცირებადი შედეგებით და მომხმარებლისთვის მოსახერხებელი გზით.
Hielscher ულტრაბგერითი სისტემები გამოიყენება მთელ მსოფლიოში სონოქიმიური პროცესებისთვის, მათ შორის ორგანული სინთეზური რეაქციების ჩათვლით, როგორიცაა მაიკლის დამატებები, მანიჩის რეაქცია, დიელს-ალდერის რეაქცია და მრავალი სხვა შეერთების რეაქცია. დადასტურებული საიმედოობა მაღალი ხარისხის ქიმიური პროდუქტების სინთეზისთვის, Hielscher ულტრაბგერითები გამოიყენება არა მხოლოდ ლაბორატორიულ პირობებში, არამედ სამრეწველო წარმოებაშიც. მათი გამძლეობისა და დაბალი მოვლის გამო, ჩვენი ულტრაბგერითი აპარატები ჩვეულებრივ დამონტაჟებულია მძიმე სამუშაო აპლიკაციებისთვის და მომთხოვნ გარემოში.
Hielscher ულტრაბგერითი პროცესორები სონოქიმიური სინთეზებისთვის, კატალიზებისთვის, კრისტალიზაციისთვის და სხვა რეაქციებისთვის უკვე დამონტაჟებულია მთელ მსოფლიოში კომერციული მასშტაბით. დაგვიკავშირდით ახლა თქვენი სონოქიმიური წარმოების პროცესის განსახილველად! ჩვენი კარგად გამოცდილი პერსონალი სიამოვნებით გაგიზიარებთ დამატებით ინფორმაციას სონოქიმიური სინთეზის გზის, ულტრაბგერითი სისტემებისა და ფასების შესახებ!

ქვემოთ მოყვანილი ცხრილი გვიჩვენებს ჩვენი ულტრაბგერითი აპარატების სავარაუდო დამუშავების შესაძლებლობებს:

ლიტერატურა / ლიტერატურა