유기 화학에서, 유기 분해는 유기 촉매에 의해 화학 반응의 비율이 증가하는 촉매의 한 형태이다. 이 “유기 촉매” 유기 화합물에서 발견되는 탄소, 수소, 황 및 기타 비금속 원소로 구성됩니다. 화학 시스템에 고전력 초음파를 적용한 것은 초음파 화학 및 수율을 높이고 반응 속도를 향상시키는 잘 확립 된 기술로 알려져 있습니다. 초음파 처리에서 원치 않는 부산물을 피하는 화학 경로를 전환하는 것이 종종 가능해집니다. Sonochemistry는 그(것)들을 더 효율적이고 환경 친화적인 만드는 유기 분석 반응을 승진시킬 수 있습니다.

비대칭 오르막분석증 – 초음파 처리에 의해 개선

화학 시스템에 고성능 초음파를 적용한 소노케미스는 유기 분석 반응을 크게 향상시킬 수 있습니다. 초음파와 결합된 비대칭 유기체는 종종 환경 친화적 인 경로로 유기 체증을 변환 할 수 있습니다, 따라서 녹색 화학의 용어에 속하는. 초음파 처리는 (비대칭) 조직반응과 더 높은 수율, 빠른 전환율, 제품 격리/정제, 향상된 선택성 및 반응성으로 이어집니다. 반응 운동및 수율의 향상에 기여하는 것 외에도 초음파는 종종 이온 액체, 깊은 유텍용매, 온화하고 무독성용매 및 물과 같은 지속 가능한 반응 용매와 결합 될 수 있습니다. 따라서, sonochemistry는 (비대칭) 조직분석 반응 자체를 향상시킬 뿐만 아니라, 또한 유기 분석 반응의 지속 가능성을 돕습니다.

연구는 sonochemically 강화 oragnocatalytic 반응에 대 한 매니 폴드 예를 보여 주었다. 예를 들어, 키랄 스캐폴드로 이중 좌초 된 DNA 분자는 비대칭 합성 반응을 위해 금속 -생체 가리분자 하이브리드 촉매를 조립하기 위해 사용됩니다. G 쿼드루플렉스 DNA 기반 촉매는 비대칭 마이클 추가, 디엘-알더 및 프리델-크래프트 반응에 적용되었습니다. (2018년 자오와 셴)
inidium 촉진 반응의 경우, 초음파 처리는 sonochemically 구동 반응이 온화한 조건에서 실행되기 때문에 유익한 효과를 나타내므로 높은 수준의 diasteroselection을 보존합니다. sonochemical 경로를 사용하여, β 락탐 탄수화물의 유기 분석 합성에 좋은 결과, β 아미노산과 설탕 락톤에서 spirodiketopiperazines뿐만 아니라 산화 에테에 대한 항성 및 Reformatsky 반응을 달성하였다.

초음파 촉진 유기 분석 약물 합성

Rogozinska-Szymczak와 Mlynarski (2014)는 유기 공동 용매없이 물에 α, β 불포화 케톤에 4 하이드록시 쿠마린의 비대칭 마이클 추가보고 – catalysed by organic primary amines and sonication. The application of enantiomerically pure (S,S)-diphenylethylenediamine affords a series of important pharmaceutically active compounds in good to excellent yields (73–98%) and with good enantioselectivities (up to 76% ee) via reactions accelerated by ultrasound. The researchers present an efficient sonochemical protocol for the ‘solids on water’ formation of the anticoagulant warfarin in both enantiomeric forms. This environmentally friendly organocatalytic reaction is not only scalable, but also yields the target drug molecule in enantiomerically pure form.

테르펜의 소노케미컬 에폭시화

샤르보노 외 (2018)는 초음파 처리하에 테르펜의 성공적인 편차를 가장 많이 탈피했다. 종래의 편광은 촉매의 사용을 필요로 하지만, 초음파 처리와 함께 편광은 촉매없는 반응으로 실행됩니다.
리모네이산화는 생체 기반 폴리카보네이트 또는 비이소시아네이트 폴리우레탄의 개발을 위한 핵심 중간 분자입니다. 초음파 처리는 매우 짧은 반응 시간 내에 촉매가 테르펜의 자유로운 편화를 가능하게 합니다. – 동시에 아주 좋은 수익률을 제공합니다. 초음파 에폭증의 효과를 입증하기 위해 연구팀은 리모네의 편도를 리모네네의 이산화아연과 비교하여 기존의 동요와 초음파 모두에서 산화제로 시상생성 디메틸 이산화란을 사용하여 리모네네를 리모네네에 비유했다. 모든 초음파 처리 시험을 위해 Hielscher UP50H (50W, 30kHz) 실험실 초음파 처리기 사용되었습니다.

리모네를 초음파 처리 하에서 100% 수율로 리모네를 리모네이드로 완전히 변환하는 데 필요한 시간은 실온에서 4.5분밖에 되지 않았습니다. 이에 비해, 자기 교반기를 이용한 종래의 교반이 사용될 때, 리모네이드의 97%의 수율에 도달하는 데 필요한 시간은 1.5h였다. α-파인의 편평도 두 동요 기술을 사용 하 여 공부 되었습니다. α-파인넨을 α-파인넨산화물의 에폭시화는 초음파 처리 하에서 4분만 필요하고 100%의 수율은 100%였지만, 종래의 방법과 비교하면 반응 시간은 60분이었다. 다른 테르펜에 관해서는, β-파인은 단 4분 만에 β-파인산사이드로 변환된 반면, 파네솔은 8분 만에 삼중화물의 100%를 산출하였다. 리모네 유도체인 카베올은 98%의 수율로 이산화카르로 전환되었습니다. 디메틸 이산화란을 이용한 카르본의 편차 반응에서 변환은 5분 만에 100% 7,8-카르본 산화물을 생산하였다.
초음파 성환 편세의 주요 장점은 산화제(녹색 화학)의 환경 친화적 특성뿐만 아니라 초음파 교반 하에서 이러한 산화를 수행하는 반응 시간을 현저히 감소시키는 것입니다. 이 편광 방법은 기존의 동요가 사용될 때 90분에 비해 4.5분 만에 리모네이드의 100% 출력을 허용하였다. 더욱이, 카르본, 카베올, 페릴 알코올 과 같은 리모넨의 산화 제품은 반응 배지에서 발견되지 않았다. 초음파 하에서 α-파인네의 편차는 4 분만 필요했으며, 링의 산화없이 α -pinene 산화물의 100 %를 산출합니다. β-파인, 파네솔 및 카벨과 같은 다른 테르펜도 산화되어 매우 높은 에폭화물 수율로 이어집니다.

소노케미칼 효과

고전적인 방법에 대한 대안으로, sonochemical 기반 프로토콜은 반응 시간의 상당한 감소와 온화한 조건에서 생성 된 제품의 결과로, 반응의 다양한 속도를 증가하는 데 사용되었습니다. 이러한 방법은 보다 환경 친화적이고 지속 가능한 것으로 설명되었으며 원하는 변환을 위한 더 큰 선택성과 낮은 에너지 소비와 관련이 있습니다. 이러한 방법의 메커니즘은 액체 매체에서 기포의 형성, 성장 및 단통과 같은 형성, 성장 및 아디아바틱 붕괴를 통해 압력과 온도의 독특한 조건을 유도하는 음향 캐비테이션의 현상을 기반으로 합니다. 이 효과는 질량 전달을 개선하고 액체의 난류 흐름을 증가시키고 화학 적 변화를 촉진합니다. 우리의 연구에서, 초음파의 사용은 높은 수율과 순도로 감소 된 반응 시간에 화합물의 생산으로 이어졌다. 이러한 특성은 약리학적 모델에서 평가되는 화합물의 수를 증가시켜 최적화 프로세스를 선도하기 위해 히트를 가속화하는 데 기여합니다.
이 고에너지 입력은 이질적인 공정에서 기계적 효과를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 예기치 않은 화학 종의 형성으로 이어지는 새로운 재활동을 유도하는 것으로도 알려져 있습니다. sonochemistry를 독특하게 만드는 것은 고압 /저압 사이클, 매우 고온 차동, 고단력 및 액체 스트리밍으로 인해 마이크로 버블 환경의 국소 밀폐 된 공간에서 발생하는 놀라운 현상입니다.

소노케미컬 촉진 유기 분석 반응의 장점

초음파 처리는 화학 반응의 상당한 강화를 보여주기 때문에 유기 합성 및 촉매에 점점 더 많이 사용된다. 특히 전통적인 방법(예: 난방, 교반)과 비교할 때, sonochemistry는 더 효율적이고 편리하며 정확하게 제어 할 수 있습니다. 초음파 처리 및 초음파 화학은 높은 수율, 화합물 및 선택성의 순도 증가, 짧은 반응 시간, 낮은 비용뿐만 아니라 초음파 프로시저를 작동하고 처리하는 단순성과 같은 몇 가지 주요 이점을 제공합니다. 이러한 유익한 요인은 초음파 보조 화학 반응을 보다 효과적이고 보호가 될 뿐만 아니라 환경 친화적으로 만듭니다.
수많은 유기 반응은 초음파 처리를 사용하여 수행 할 때 짧은 반응 시간 및 / 또는 온화한 조건에서 더 높은 수율을 제공하는 것으로 입증되었습니다.

초음파는 간단한 원 포트 반응을 허용

초음파 처리는 구조적으로 다양한 화합물의 합성을 제공하는 하나의 냄비 반응으로 다성분 반응을 시작할 수 있습니다. 이러한 한 냄비 반응은 중간물의 격리 및 정화가 필요하지 않기 때문에 높은 전반적인 효율성과 단순성으로 평가됩니다.

비대칭 유기 분석 반응에 대한 초음파 파의 효과는 위상 전달 촉매, 지옥 반응, 수소화, 매니치 반응, 바비및 바비에르 와 같은 반응, 딜스 알더 반응, 스즈키 커플링 반응 및 미셸 추가를 포함한 다양한 반응 유형에 성공적으로 적용되었습니다.

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