Ultrasoniski Polihidroksilēts C60 (Fullerenol)

  • Ūdenī šķīstošs polihidroksilēts C60 fullerene, ko sauc par fullerenol vai fullerol, ir spēcīga brīvo radikāļu attīrītājs un tāpēc tiek izmantots kā antioksidants bagātinātāji un farmācijas.
  • Ultraskaņas hidroksilācija ir ātra un vienkārša viena soļa reakcija, ko izmanto, lai ražotu ūdenī šķīstošu polihidroksilētu C60.
  • Ultrasoniski sintezēts ūdenī šķīstošs C60 ir augstākā kvalitāte, un to izmanto Pharma un augstas veiktspējas lietojumprogrammas.

Ultraskaņas viena soļa sintēze no Polihidrolxylated C60

Ultraskaņas kavitācija ir augstākā metode, lai ražotu augstas kvalitātes polihidroksilētus C60 fullerēnus, kas ir ūdenī šķīstoši un tāpēc tos var izmantot dažādos lietojumos farmācijā, medicīnā un rūpniecībā. Afreen et al (2017) ir izstrādājuši ātru un vienkāršu ultraskaņas sintēzi bez piesārņojuma polihidroksilēts C60 (pazīstams arī kā fullerenols vai fullerols). Ultraskaņas vienpakāpes reakcija izmanto H2O2 un nesatur papildu hidroksilējošos reaģentus, t.i., NaOH, H2SO4 un fāzes pārneses katalizatorus (PTC), kas izraisa piemaisījumus sintezētajā fullerēnā. Tas padara ultraskaņas fullerenola sintēzi ir tīrāka pieeja fullerenola ražošanai; tajā pašā laikā tas ir vieglāks un ātrāks veids, kā ražot augstas kvalitātes, ūdenī šķīstošu C60.

C60 ultraskaņas hidroksilācija, lai ražotu ūdenī šķīstošu C60 (fullerenol)

Iespējamiem reakcijas ceļiem fullerenol ultraskaņas sintēzē diL klātbūtnē. H2O2 (30%).
avots: Afreen et al. 2017

Ultraskaņas sintēze ūdenī šķīstošs C60 – Soli pa solim

UP200St-200W jaudīgs ultraskaņas procesorsLai ātri, vienkārši un zaļi sagatavotu polihidroksilētu C60, kas ir ūdenī šķīstošs, 200 mg tīra C60 pievieno 20 ml 30% H2O2 un apstrādā ar ultraskaņu modeļiem UP200Ht vai UP200St. Ultraskaņas apstrādes parametri bija 30% amplitūda, 200 W impulsa režīmā 1 h istabas temperatūrā. Reakcijas trauku ievieto atdzesētā cirkulācijas sūkņa ūdens vannā, lai uzturētu temperatūru trauka iekšpusē apkārtējās vides temperatūrā. Pirms ultraskaņas apstrādes C60 ir nesajaucams H2O2 ūdenī un ir bezkrāsains neviendabīgs maisījums, kas pēc 30 minūšu ultrasonikācijas pārvēršas gaiši brūnā krāsā. Pēc tam nākamajās 30 minūtēs ultrasonication tas pārvēršas par pilnīgi tumši brūnu dispersiju.
Hidroksildonors: Intensīva ultrasoniski ģenerēta (= akustiska) kavitācija rada radikāļus, piemēram, cOH, cOOH un cH no H2O un H2O2 molekulām. H2O2 izmantošana ūdens vidē ir efektīvāka pieeja, lai C60 būrī ievadītu –OH grupas, nevis tikai izmantotu H2O fullerenola sintēzei. H2O2 ir svarīga loma ultraskaņas hidroksilācijas intensifikācijā.

C60 ultraskaņas hidroksilēšana, izmantojot dil. H2O2 (30%) ir viegla un ātra vienpakāpes reakcija, lai sagatavotu fullerēnu. Nepieciešama tikai īss laiks reakcijai, ultraskaņas reakcija piedāvā zaļu un tīru pieeju ar zemu enerģijas patēriņu, izvairoties no jebkādu toksisku vai kodīgu reaģentu izmantošanas sintēzei un samazinot šķīdinātāju skaitu, kas nepieciešami C60 (OH) atdalīšanai un attīrīšanai8∙ 2H2O.

Ultraskaņas procesors UP400St (400W) homogenizācijai, dispersijai, emulgācijai un SONOCHEMICAL lietojumiem.

UP400St (400W, 24kHz) ir jaudīgs ultraskaņas izkliedētājs

Informācijas pieprasījums




Ņemiet vērā, ka mūsu Privātuma politika.


Ultraskaņas Polihidroksilācijas ceļš

Kad intensīvi ultraskaņas viļņi ir savienoti šķidrumā, pārmaiņus zema spiediena/augsta spiediena cikli rada vakuuma burbuļus šķidrumā. Vakuuma burbuļi aug vairākos ciklos, līdz tie nespēj absorbēt vairāk enerģijas, lai tie spēcīgi kolcētu. Laikā burbulis sabrukumu ārkārtējas fiziskās sekas, piemēram, augstas temperatūras un spiediena diferenciāļiem, triecienviļņi, microjets, turbulences, bīdes spēki, utt. Šī parādība ir pazīstama kā ultraskaņas vai akustiskā kavitācija. Šie intensīvie ultraskaņas kavitācijas spēki sadala molekulas uz cOH un cOOH55 radikāļiem.
(2017) pieņem, ka reakcija var progresēt divos ceļos vienlaicīgi. cOH radikāļi kā reaktīvās skābekļa sugas (ROS) piestiprinās pie C60 būra, lai iegūtu fullerenolu (I ceļš), un/vai –OH un cOOH radikāļi uzbrūk elektronu deficīta C60 dubultajām saitēm nukleofilā reakcijā, un tas noved pie fullerēna epoksīda [C60On] veidošanās kā starpprodukta pirmajā posmā (II ceļš), kas ir līdzīgs Bingela reakcijas mehānismam. Turklāt atkārtots cOH (vai cOOH) uzbrukums C60O, izmantojot SN2 reakciju, izraisa polihidroksilētu fullerēnu vai fullerēnu.
Var notikt atkārtota epoksidācija, kas rada secīgas epoksīda grupas, piemēram, C60O2 un C60O3. Šīs epoksīda grupas varētu būt iespējamie kandidāti citu starpproduktu, piemēram, hidroksilēta fullerēna epoksīda iegūšanai sonolīzes laikā (= sonoķīmiskā sadalīšanās). Turklāt sekojošā C60(OH)xOy gredzena atvēršana ar cOH var izraisīt fullerēna veidošanos. Šo starpproduktu veidošanās H2O2 vai H2O sonolīzes laikā C60 klātbūtnē ir neizbēgama, un to klātbūtne galīgajā fullerenolā (kaut arī nelielā daudzumā) nevar palikt nepamanīta. Tomēr, tā kā fullerenolā tie ir sastopami tikai nelielā daudzumā, nav paredzams, ka tie radīs būtisku ietekmi. [Afreen et al., 2017]

Augstas veiktspējas ultraskaņas aparāti fullerēna dispersijai

Hielscher Ultrasonics piegādā zondes tipa sonikatorus jūsu īpašajām prasībām: Neatkarīgi no tā, vai vēlaties apstrādāt mazus apjomus laboratorijas mērogā vai ražot lielu apjoma plūsmu rūpnieciskā mērogā, Hielscher augstas veiktspējas sonikatoru portfelis piedāvā perfektu risinājumu jūsu fullerēna dispersijai. Mūsu ultrasonikatoru lielā jauda, precīza regulējamība un uzticamība nodrošina, ka jūsu procesa prasības ir izpildītas. Digitālie skārienekrāni un ultraskaņas parametru automātiska datu ierakstīšana integrētā SD kartē padara mūsu ultraskaņas ierīču darbību un vadību ļoti lietotājam draudzīgu.
Hielscher ultraskaņas iekārtu izturība ļauj 24/7 darboties lieljaudas režīmā un prasīgā vidē.
Zemāk redzamā tabula sniedz norādes par mūsu ultraskaņas aparātu aptuveno apstrādes jaudu:

partijas apjomsPlūsmas ātrumsIeteicamie ierīces
1 līdz 500mL10 līdz 200 ml / minUP100H
10 līdz 2000mL20 līdz 400 ml / minUP200Ht, UP400St
0.1 līdz 20L0.2 līdz 4 l / minUIP2000hdT
10 līdz 100 l2 līdz 10 l / minUIP4000hdT
nav |10 līdz 100 l / minUIP16000
nav |lielāksklasteris UIP16000

Sazinies ar mums! / Uzdot mums!

Lūgt vairāk informācijas

Lūdzu, izmantojiet zemāk esošo veidlapu, ja vēlaties pieprasīt papildu informāciju par ultraskaņas homogenizāciju. Mēs priecāsimies piedāvāt jums ultraskaņas sistēmu, kas atbilst jūsu prasībām.









Lūdzu, ņemiet vērā mūsu Privātuma politika.


Hielscher Ultrasonics ražo augstas veiktspējas ultrasonikatorus SONOCHEMICAL lietojumiem.

Lieljaudas ultraskaņas procesori no lab līdz pilotam un rūpnieciskai apjomai.



Literatūra / Literatūras saraksts

  • Sadia Afreen, KASTURI Muthoosamy, Sivakumar Manickam (2018): Sono-Nano ķīmija: jauna ēra polihidroksilētu oglekļa nanomateriālu sintēzi ar hidroksilgrupām un to rūpnieciskajiem aspektiem. Ultrasonics Sonochemistry 2018.
  • Sadia afreen, KASTURI muthoosamy, sivakumar manickam (2017): hidratācija vai hidroksilēšana: tiešs fullerenol sintēze no senatnīgs fulerēna [C60], izmantojot akustisku kavitāciju ūdeņraža peroksīda klātbūtnē. RSC adv., 2017, 7, 31930 – 31939.
  • Grigory v. andrievsky, Vadim I. bruskov, Artem A. tykhomyrov, Sergejs V. gudkov (2009): hidratētas C60 fulerēna nanostuktūras antioksidantu un radioprotective efektu īpatnības in vitro un in vivo. Brīvo radikāļu bioloģija & Zāles 47, 2009. 786 – 793.
  • Mihajlo gigov, borivoj adnađević, borivoj adnađević, Jelena D. Jovanovic (2016): ultraskaņas lauka ietekme uz fulerēna polihidroksilācijas izotermisko kinētiku. Sintering zinātne 2016, 48 (2): 259-272.
  • Hirotaka Yoshioka, Naoko YUI, Kanaka Yatabe, Hiroto FUJIYA, Haruki Musha, Hisateru Niki, rie Karasawa, Kazuo Yudoh (2016): Polyhydroxylated C60 Fullerenes novērstu Hondrocītu Katabolic aktivitāte pie Nanomolar koncentrācijas osteoartrīts. Journal Of osteoartrīts 2016, 1:115.

[/pārslēgt]

Fakti ir vērts zināt

C60 Fullerenes

C60 fulerēna (pazīstama arī kā buckyball vai Buckminster fulerēna) ir molekula, kas būvēta no 60 oglekļa atomiem, kas izvietoti 12 piecstūrus un 20 sešstūrus. No C60 molekulas forma līdzinās futbola bumbu. C60 fullerens ir netoksisks antioksidants rāda potenci 100-1000 augstāks nekā E vitamīns. Lai gan C60 pati par sevi nav ūdenī šķīstošs, daudzi ļoti ūdenī šķīstošie fulerēna atvasinājumi, piemēram, fullenerol, ir sintezēti.
C60 fullerens tiek izmantoti kā antioksidants un kā biofarmācijas. Citi lietojumi ietver materiālu zinātni, organisko fotoelementu (OPV), katalizatorus ūdens attīrīšanā un bioloģisko apdraudējumu aizsardzībā, pārnēsājamos spēkos, transportlīdzekļos un medicīniskās ierīcēs.

Tīra C60 šķīdība:

  • ūdenī: nav šķīstošs
  • dimetilsulfoksīda (DMSO): nav šķīstošs
  • toluolā: šķīstošs
  • benzols: šķīstošs
Virsmas struktūra c60 fulerēni (Buckminster fulerēni, buckyballs)

Virsmas struktūra C60 fulerēni
avots: Yoshioka et al. 2016

Polihidroksilēts C60/Fullenerols

Fullernerols vai fullerols ir polihidroksilētas C60 molekulas (hidratēts C60 fullerēns: C60HyFn). Hydrolylation reakcija ievieš hidroksilgrupas (-OH) ar C60 molekulu. C60 molekulām ar vairāk nekā 40 hidroksilgrupām ir lielāka šķīdība ūdenī (>50 mg/mL). Tie pastāv kā monodispersas nanodaļiņas ūdenī un ar drošsirdīgu pulēšanas efektu. Tie uzrāda izcilu antioksidantu un pretiekaisuma īpašības. Polhidroksilēti fulerēni (fullerenols; C60 (OH) n) var izšķīdināt dažos spirtos un tad precisarūgtināts elektroķīmijas procesā, radot nanooglekļa plēvi uz anoda. Fullerenol plēves izmanto kā bioloģiski savietojamu pārklājumu, kas ir inerta pret bioloģiskiem priekšmetiem un var atvieglot nebioloģisku priekšmetu iekļaušanu organisma audos.
Šķīdība Fullenerol:

  • ūdenī: šķīstošs, var sasniegt >50 mg/mL
  • dimetilsulfoksīda (DMSO): šķīstošs
  • metanolā: vāji šķīstošs
  • toluolā: nav šķīstošs
  • benzols: nav šķīstošs

Krāsu: Fullerenol gultnis vairāk nekā 10-OH grupām eksponēt tumši brūna krāsa. Ar arvien vairāk-OH grupām, krāsa pamazām pāriet no tumši brūna līdz dzeltena.

Ūdenī šķīstošs, polihidroksilēts C60 var tikt sintezēts, izmantojot ultrasonics

Šķīdība šķīdību C60 (OH) 8.2 H2O, salīdzinot ar C60 dažādos šķīdinātājos. avots: Afreen et al. 2017

Pieteikumi un Fullerenols lietošana:

  1. Farmācija: diagnostikas reaģenti, super narkotikas, kosmētika, kodolmagnētiskās rezonanses (NMR) ar attīstītājs. DNS afinitāte, anti-HIV narkotikas, pretvēža zāles, ķīmijterapijas zāles, kosmētikas piedevas un zinātnisko izpēti. Salīdzinājumā ar neskarto formu, polihidroksilēti fulerēni ir vairāk potenciālo lietojumu sakarā ar to pastiprinātu šķīdību ūdenī. Ir konstatēts, ka fullerols var samazināt kardiotoksicitāti dažu medikamentu un kavē HIV-proteāžu, hepatīta C vīrusu un patoloģiska šūnu augšanu. Turklāt tie izstādīti lieliskas brīvo radikāļu aizvākšanas spējas pret reaktīvo skābekļa sugu un radikāļu fizioloģiskos apstākļos.
  2. Enerģija: saules baterijas, degvielas šūnas, sekundārā baterija.
  3. Rūpniecība: nodilumizturīgi materiāli, liesmas slāpētāji, smērvielas, polimēru piedevas, augstas veiktspējas membrāna, katalizators, mākslīgais dimants, cietais sakausējums, elektriskais viskozs šķidrums, tintes filtri, augstas veiktspējas pārklājumi, ugunsdroši pārklājumi, ražot bioaktīvos materiālus, atmiņas materiālus, iegultās molekulāras un citas īpašības, Kompozītmateriālus utt.
  4. Informācijas nozare: pusvadītāju ierakstu vide, magnētiskie materiāli, tipogrāfijas tinte, toneris, tinte, papīra speciālie nolūki.
  5. Elektroniskas daļas: Supravadošie pusvadītāju, diodes, tranzistori, induktors.
  6. Optiskie materiāli, elektroniskā kamera, fluorescences displeja caurule, Nelineārie optiskie materiāli.
  7. Vide: gāzes adsorbcija, gāzes uzglabāšana.

Mēs priecāsimies apspriest jūsu procesu.

Sazināsimies.