Sonoķīmiski uzlabotas diels-alkšņa reakcijas

Diels-Alkšņa reakcijas tiek plaši izmantotas ķīmiskām sintēzēm, kur jāveido atomu oglekļa-oglekļa saites. Ultrasonication un tās sonochemical efekti ir ļoti efektīvi braukšanas un diels-Alder reakciju veicināšanā, kā rezultātā palielinās raža, ievērojami samazināts reakcijas laiks un tajā pašā laikā tā ir daļa no videi draudzīgas zaļās ķīmijas.

Sonoķīmiski uzlabota diels-alkšņa reakcija zaļajai ķīmijai

Diels-Alkšņa reakcijas ir ķīmiskas reakcijas, kurās veidojas saites starp oglekļa atomiem. Diels-Alkšņa reakciju klasificē kā termiski atļautu [4+2] cikloaddition [π4Asv + π2Asv]. Tā kā ultraskaņas atbalstīta organiskā sintēze ir zaļš un efektīvs sintētisks ceļš, kas uzlabo reakcijas ātrumu, ražu un reakciju selektivitāti, ultraskaņas apstrāde ir vienkārša un uzticama metode, ko plaši izmanto laboratorijās un rūpnieciskajā ražošanā. Bieži vien sonoķīmiski veicinātais ceļš veicina organisko transformāciju apkārtējās vides apstākļos, kas citādi prasa krasus temperatūras un spiediena apstākļus, kas palīdz ietaupīt enerģijas izmaksas un pārvērš ķīmisko sintēzi par noguldītāja procedūru.

Informācijas pieprasījums




Ņemiet vērā, ka mūsu Privātuma politika.


Ultrasonicators such as the UP400St are widely used to intensify and accelerate organic reactions (e.g., the Diels-Alder reaction) via sonochemical effects.

Zondes tipa ultrasonikatori , piemēram, UP400St tiek plaši izmantoti, lai enahnce un paātrinātu organiskās reakcijas, piemēram, Diels-Alder reakcija ar sonochemical efektu.

Ultraskaņas diels-alkšņu reakcija, izmantojot deep eutectic šķīdinātājus

Dziļie eutekārie šķīdinātāji (DES) ir Lūisa vai Brønsted skābju šķīdumi un bāzes, kas veido eutektisku maisījumu. Tā kā dziļie eutekāriskie šķīdinātāji nav uzliesmojoši, tiem ir zems tvaika spiediens un toksicitāte un tie bieži ir izgatavoti no dabīgiem savienojumiem, tie ir taupītāji, videi draudzīgāka šķīdinātāja alternatīva. Ir zināms, ka ultrasonication un dziļi eutektiski šķīdinātāji darbojas sinerģiski kopā, un tāpēc tos izmanto ķīmiskajai sintēzei, kā arī ultraskaņas ekstrakcijai. Dziļu eutektisko šķīdinātāju izmantošana ir izdevīga arī ultrasoniski veicinātās Diels-Alder reakcijās. Piemēram, ultraskaņas apstrāde tiek izmantota, lai veicinātu Diels-Alder reakciju, izmantojot N-etilmaleimīdu kā dienofilu, mainot dienes raksturu dziļos eutektiskos šķīdinātājos (DES) gan parastajā sildīšanā, gan ultraskaņas aktivācijā.
Ultraskaņas aktivācijas izmantošana kombinācijā ar dziļiem eutektiskiem šķīdinātājiem izrādījās izdevīga, nodrošinot labu ražu krasi samazinātos reakcijas laikos.

Using ultrasonic activation of the Diels−Alder reactio in combination with deep eutectic solvents is proved to be beneficial providing good yields in drastically reduced reaction times.

Ultrasoniski uzlabota Diels−Alkšņa reakcija.
shēma, kas pielāgota no Marullo et al., 2020

Vispārējā procedūra diels-Alder reakcijai, izmantojot DES un ultraskaņas apstrāde

Ultrasoniski veicinātās Diels-Alder reakcijas tika veiktas, ievietojot ultraskaņas zondi (sonotrode / ragu) reakcijas traukā. Izmantojot ultraskaņas zondi ar 0,5 cm diametra galu, nominālā izejas jauda bija 70 W. Reakcijas tika veiktas 40 ° C temperatūrā, piemērojot ultraskaņas apstrādes inpulse režīmu ar 5 sek ON un 20 sek OFF cikliem. Ultrasoniski pastiprinātā Diels-Alder reakcija deva labu ražu daudz īsākā laikā nekā klusos apstākļos (attiecīgi 70 min un 24 h sonoķīmiskām un klusām reakcijām).
Lai novērtētu sonoķīmiski pastiprinātās Diels-Alder reakcijas energoefektivitāti, tika salīdzināts enerģijas patēriņš klusajai un ultrasoniski veicinātajai Diels-Alder reakcijai. Aprēķini deva patēriņu 35,094 kJ / g klusajai reakcijai un 28,4 kJ / g ultraskaņas atbalstītajai reakcijai (ultraskaņas rags ar izejas jaudu 70 W neto enerģija). Tas rada 99% enerģijas, kas ietaupīta sonoķīmiski virzītai Diels-Alder reakcijai. Visi šie novērojumi stingri liecina, ka dziļo eutektisko šķīdinātāju (DES) un ultrasonication apstarošanas kombinēta izmantošana ir efektīva un enerģijas taupīšanas metodika svarīgiem sintētiskiem procesiem, piemēram, Diels-Alder reakcijai. (Marullo et al., 2020)

Dažādu dziļu eutektisko šķīdinātāju iedarbība kombinācijā ar ultraskaņu

Labākie rezultāti ultrasoniski veicinātai Diels-Alder reakcijai tika sasniegti, kad kā šķīdinātāji tiek izmantoti dziļie eutekāro šķīdinātājus [ChCl]:[Fru] un [TBACl]:[EG]. Izmantojot [ChCl]:[Fru] un [TBACl]:[EG] kā šķīdinātājus, tika ievērojami samazināts reakcijas laiks, kā arī ievērojami uzlabojās raža (attiecīgi [TBACl]:[EG] 73% un 87%, kā arī [ChCl]:[Fru] 23 un 75% attiecīgi klusos un sonoķīmiskos apstākļos).
Dažos gadījumos, proti, ja [TBPCl]:[EG], [ChCl]:[Gly] un [AcChCl]:[EG] izmanto kā šķīdinātājus, raža ir salīdzināma ar ražu, kas iegūta klusos apstākļos, bet ķīmiskā procesa ātrums joprojām tiek krasi uzlabots ar ultraskaņu.
Ultraskaņas apstrāde ļoti labi darbojas ar zemu tvaika spiedienu un viskoziem šķīdinātājiem, piemēram, jonu šķidrumiem (ILS), jo šie apstākļi atvieglo vairāk inetnse kavitācijas efektu rašanos. Tā kā dziļiem eutektiskiem šķīdinātājiem piemīt līdzīgas fizikālās īpašības kā jonu šķidrumiem, tos var atbilstoši izmantot kopā ar ultrasonication. Dziļo eutektisko šķīdinātāju (DES) un ultraskaņas apstrādes kombinētā mijiedarbība ievērojami samazina Diels-Alkšņa reakcijas enerģētisko pieprasījumu. Sigmificantu reakcijas laika samazināšanos no 24 h līdz 70 min var novērot, vienlaikus nodrošinot ļoti labu ražu. Attiecībā uz procesa efektivitāti tas nozīmē, ka dziļo eutektisko šķīdinātāju (DES) un ultrasonication kombinēta izmantošana ļauj apstrādāt materiālu daudzumu 10 reizes lielāku nekā klusos apstākļos. (Marullo et al., 2020)

Informācijas pieprasījums




Ņemiet vērā, ka mūsu Privātuma politika.


Ultraskaņas diels-alkšņa reakcija oxabicyclic Alkenes

Wei un kolēģi (2004) parādīja, ka ultrasonication veicināja Diels-Alder reakciju aizstāto furānu ar reaktīvajiem dienofiliem, piemēram, dimetilacetiledikarboksilātu (DMAD) un dimetil maleātu, kas deva funkcionalizētus oksabicikliskos alkēnus labā ražā. Ultrasoniski veicināta regiospecifisko furano Diels-Alder cikloaddīcija 2-vinilisko furānu ar DMAD mēbelētu funkcionalizētu oksabiciklisko alkēnu labā ražībā.

Sonoķīmiski uzlabotas cikloaddīcijas reakcijas

Bravo un kolēģi (2006) aprakstīja virkni sonoķīmisko cikloadditu, kas ietver vai nu ciklopentadiēnu, vai 1,3 cikloheksadiēnu ar karbonil dienofiliem imidazolium bāzes jonu šķidrumā kā reakcijas vidi. Viņi parādīja, ka ultrasonication efektīvi uzlabo šīs cikloaddīcijas reakcijas, kā rezultātā palielinās raža un / vai samazinās reakcijas laiks, salīdzinot ar attiecīgajām klusajām reakcijām. Piemēram, vienkāršiem α, β nepiesātinātiem dienofiliem, piemēram, metilvinila ketonam vai akrolīnam, ultraskaņas aktivācijas ietekme ir acīmredzama. Piemēram, metilvinila ketons rada 89% ražu 1 stundas laikā pēc vieglas ultraskaņas apstrādes, bet klusā reakcija tajā pašā reakcijas laikā deva tikai 52%.

Ultrasonikatori jebkurā izmērā sonoķīmiski veicinātām diels-alkšņa reakcijām

Hielscher Ultrasonics projektē, ražo un izplata augstas veiktspējas ultraskaņas zondes tipa homogenizatorus un sonoķīmiskās iekārtas integrācijai ķīmiskās sistēmās, piemēram, sintēzes un katalīzes reakcijās. Hielscher ultrasonikatori tiek izmantoti visā pasaulē kā uzticams instruments, lai veicinātu, pastiprinātu, paātrinātu un uzlabotu ķīmiskās reakcijas.
Hielscher Ultraskaņas’ ultraskaņas procesori ir pieejami jebkurā izmērā no mazām laboratorijas ierīcēm līdz lieliem rūpnieciskiem procesoriem partijas un plūsmas ķīmijas lietojumiem. Precīza ultraskaņas amplitūdas regulēšana – vissvarīgākais parametrs sonoķīmiskiem lietojumiem – ļauj darbināt Hielscher ultrasonikatorus zemās līdz ļoti augstās amplitūdās un precīzi noregulēt amplitūdu tieši uz nepieciešamajiem ultraskaņas procesa apstākļiem konkrētajā ķīmiskās reakcijas sistēmā.
Hielscher ultraskaņas ģenerators ir gudra programmatūra ar automātisku datu protokolēšanu. Visi svarīgie apstrādes parametri, piemēram, ultraskaņas enerģija, temperatūra, spiediens un laiks, tiek automātiski saglabāti iebūvētajā SD kartē, tiklīdz ierīce ir ieslēgta.
Procesu uzraudzība un datu reģistrēšana ir svarīga nepārtrauktai procesu standartizācijai un produktu kvalitātei. Piekļūstot automātiski ierakstītajiem procesa datiem, varat pārskatīt iepriekšējos ultraskaņas braucienus un novērtēt rezultātu.
Vēl viena lietotājam draudzīga funkcija ir mūsu digitālo ultraskaņas sistēmu pārlūkprogrammas tālvadības pults. Izmantojot attālo pārlūkprogrammas vadību, jūs varat sākt, apturēt, pielāgot un uzraudzīt ultraskaņas procesoru attālināti no jebkuras vietas.
Sazinieties ar mums tagad, lai uzzinātu vairāk par mūsu augstas veiktspējas ultraskaņas homogenizatoriem, kas var uzlabot jūsu organiskās sintēzes reakciju, piemēram, Diels-Alder reakcijas, Maniha reakcijas vai Michael papildinājumu starp daudziem citiem!

Zemāk redzamā tabula sniedz norādes par mūsu ultraskaņas aparātu aptuveno apstrādes jaudu:

partijas apjoms Plūsmas ātrums Ieteicamie ierīces
1 līdz 500mL 10 līdz 200 ml / min UP100H
10 līdz 2000mL 20 līdz 400 ml / min UP200Ht, UP400St
0.1 līdz 20L 0.2 līdz 4 l / min UIP2000hdT
10 līdz 100 l 2 līdz 10 l / min UIP4000hdT
nav | 10 līdz 100 l / min UIP16000
nav | lielāks klasteris UIP16000

Sazinies ar mums! / Uzdot mums!

Lūgt vairāk informācijas

Lūdzu, izmantojiet zemāk esošo formu, lai pieprasītu papildu informāciju par ultraskaņas procesoriem, lietojumprogrammām un cenu. Mēs labprāt apspriedīsim jūsu procesu ar jums un piedāvāsim jums ultraskaņas sistēmu, kas atbilst jūsu prasībām!









Lūdzu, ņemiet vērā mūsu Privātuma politika.


Ultrasonic high-shear homogenizers are used in lab, bench-top, pilot and industrial processing.

Hielscher Ultrasonics ražo augstas veiktspējas ultraskaņas homogenizatorus lietojumprogrammu sajaukšanai, dispersijai, emuulģēšanai un ekstrakcijai laboratorijā, pilotā un rūpnieciskajā mērogā.



Literatūra/atsauces

Fakti ir vērts zināt


High performance ultrasonics! Hielscher's product range covers the full spectrum from the compact lab ultrasonicator over bench-top units to full-industrial ultrasonic systems.

Hielscher Ultrasonics ražo augstas veiktspējas ultraskaņas homogenizatorus no Laboratorija lai rūpnieciskais izmērs.