Klik Chemie – Verbetering van klikreacties met Sonicatie

Klikchemische reacties zoals koper-gekatalyseerde azide-alkyne cycloaddition (CuAAC) reacties kunnen sterk profiteren van de toepassing van ultrageluid. Sonochemische effecten verhogen het rendement en de omzettingssnelheid. Bovendien wordt de algemene efficiëntie van klikchemiereacties verbeterd. Als techniek van de groene chemie draagt ultrasone trillingen bij tot efficiëntere en milieuvriendelijkere chemische reacties.

Ultrasoon bevorderde koper-katalyseerde azide-alkyne-cycloadditie

De koper-gekatalyseerde azide-alkyne cycloadditie (CuAAC) staat bekend als het belangrijkste en meest prominente voorbeeld van klikchemiereacties. Cravotto en collega's van de universiteit van Turijn (Italië) hebben een protocol ontwikkeld voor een ultrasoon gestuurde 1,3-dipolaire cycloadditionering van aziden en alkynen met behulp van metallisch koper (Cu) als katalysator. De azidogroep is een gewillige deelnemer aan dit soort organische reacties. De koppelingscapaciteit van de azidogroep met alkynes is aanzienlijk verbeterd in aanwezigheid van Cu(I) en sonicatie bevordert de klikreactie.

Informatieaanvraag




Let op onze Privacybeleid.


Ultrasoon geroerde reactor voor sonochemische toepassingen, waaronder clickchemiereacties.

Ultrasoon geagiteerde reactor met de ultrasoonapparaat UP200St voor intensievere chemische reacties in de klikchemie.

Voordelen van Sonochemisch Verbeterde Klik Chemie

  • verbeterde koppelingscapaciteit
  • hogere opbrengsten
  • snellere Reactie
  • Verbeterde reactiekinetiek
  • Groene chemie
  • Eenvoudig & veilige operatie
Klikchemiereacties hebben veel baat bij een sonochemische behandeling. Sonicatie verhoogt het rendement van cycloaddition-reacties en versnelt de reactiesnelheid.

Sonochemisch verbeterde click chemie: De koper-gekatalyseerde cycloadditie met fenylacetyleen wordt verbeterd door ultrasonicatie.
(Studie en grafiek: © Cintas et al., 2010)

Voordelen van Sonochemische reacties

Ultrasone synthese (sonosynthese) is uitgegroeid tot een van de meest gewaardeerde intensiveringstechnieken in de chemie vanwege de vele voordelen. Sonochemisch gestimuleerde reacties overtreffen conventionele geagiteerde of thermische methoden wat betreft reactiesnelheid, opbrengst, operationele eenvoud, zuiverheid van de producten, energie-efficiëntie enz. Het is wetenschappelijk aangetoond dat het gebruik van ultrageluid chemische reacties kan bevorderen en de reactietijd en ongewenste nevenreacties kan verminderen. Als alternatieve groene energiebron maakt sonicatie veel chemische reacties milieuvriendelijker, aangezien er minder reactanten, mildere oplosmiddelen en minder energie nodig zijn.

In deze video wordt een Hielscher 200 Watt ultrasone homogenisator UP200St met een 7 mm sonotrode gemonteerd op een standaard glazen fitting op de bodem van een glazen reactor. De montage kan horizontaal, verticaal of in een andere richting plaatsvinden. Meerdere ultrasone sondes kunnen op één reactorvat worden gemonteerd - bijvoorbeeld op verschillende hoogten. Vaak wordt de voorkeur gegeven aan montage vanaf de zijkant of vanaf de bodem, omdat dit beter werkt bij wisselende vloeistofniveaus. U kunt de ultrasone agitatie combineren met conventionele luchtroerders.

Ultrasonically Agitated Stirred Batch Reactor - UP200St Hielscher Ultrasonics

Sonochemische koper-gekatalyseerde organische reacties

Ultrasoonbehandeling bevordert Fentonreacties die resulteren in een hogere radicaalvorming. Daardoor worden een hogere oxidatie en een betere omzetting verkregen.De gunstige effecten van ultrageluid en sonochemie op reacties waarbij metalen betrokken zijn, zijn welbekend. Sonificatie bevordert de mechanische verwijdering van passiveerlagen en versterkt zowel de massaoverdracht als de elektronenoverdracht van het metaal naar de organische acceptor.
De ultrageluid-geassisteerde kliksynthese is toegepast voor de bereiding van een breed scala van 1,4-disubstitueerde 1,2,3-triazoolderivaten, zowel uitgaande van kleine moleculen als van oligomeren zoals cyclodextrinen (CD's). Met dit efficiënte en groenere protocol kunnen alle adducten worden gesynthetiseerd in 2-4 uur (inclusief opwerking en exclusief karakterisering). Het is gebleken dat de klikchemie de chemie rechtstreeks kan koppelen aan de biologie en zo een echte interdisciplinaire reactie wordt met een zeer brede toepasbaarheid.
(cf. Cintas et al., 2010)

Gesloten batchreactor voor Hielscher ultrasoontoestellen: Deze reactor is ideaal voor sonochemische reacties, waaronder click chemie, cycloaddition, organochemische en andere reactietypes.

Een gesloten ultrasone reactor voor sonochemische reacties, bijvoorbeeld in de klikchemie.

Tijdbesparende klikchemie dankzij ultrasoon versnelde reactiekinetiek

De toepassing van ultrageluid kan trage chemische reacties versnellen, die normaal verscheidene uren in batchmodus duren. Door de aanzienlijk verbeterde reactiekinetiek kan de reactietijd worden teruggebracht tot enkele minuten. Het gebruik van een ultrasone flowreactor kan de opbrengst aanzienlijk verbeteren, tijdwinst opleveren en daardoor conventioneel langzame syntheses veel efficiënter maken.

Ultrasoonapparaten met hoge prestaties voor sonochemisch verbeterde klikreacties

Hielscher Ultrasonics ontwerpt, produceert en distribueert hoogwaardige probe-type ultrasone apparaten, sonochemische reactoren en accessoires voor geavanceerde sonochemische processen. Met ultrasone processoren van 50 watt tot 16.000 watt per probe (sonotrode / hoorn) kan Hielscher u de meest geschikte sonochemische opstelling voor uw chemische reactie bieden.
Hielscher ultrasoonapparaten staan bekend om hun kwaliteit, betrouwbaarheid en robuustheid. Hielscher Ultrasonics is een ISO gecertificeerd bedrijf en legt speciale nadruk op hoogwaardige ultrasoontoestellen met state-of-the-art technologie en gebruiksvriendelijkheid. Uiteraard zijn de Hielscher ultrasoonapparaten CE-conform en voldoen ze aan de eisen van UL, CSA en RoHs.

Onderstaande tabel geeft een indicatie van de geschatte verwerkingscapaciteit van onze ultrasonicators:

batch Volume Stroomsnelheid Aanbevolen apparaten
1 tot 500 ml 10 tot 200 ml / min UP100H
10 tot 2000 ml 20 tot 400 ml / min Uf200 ः t, UP400St
0.1 tot 20L 0.2 tot 4L / min UIP2000hdT
10 tot 100L 2 tot 10 l / min UIP4000hdT
15 tot 150L 3 tot 15L/min UIP6000hdT
na 10 tot 100 l / min UIP16000
na grotere cluster van UIP16000

Neem contact met ons op! / Vraag ons!

Vraag voor meer informatie

Gebruik het onderstaande formulier om aanvullende informatie aan te vragen over ultrasone processoren, toepassingen en prijs. Wij bespreken graag uw proces met u en bieden u een ultrasoon systeem aan dat aan uw eisen voldoet!









Let op onze Privacybeleid.


Ultrasone high-shear homogenisatoren worden gebruikt in het lab, op de werkbank, in pilootproeven en in industriële processen.

Hielscher Ultrasonics produceert hoogwaardige ultrasone homogenisatoren voor mengtoepassingen, dispersie, emulsificatie en extractie op laboratorium-, pilot- en industriële schaal.



Literatuur / Referenties

Feiten die de moeite waard zijn om te weten

Click Chemistry bekroond met Nobelprijs voor Scheikunde 2022

Klikchemie, in 2001 bedacht door Sharpless en collega's, is een concept dat wordt voorgesteld voor een klasse van bijna perfecte reacties die zeer effectief zijn met een hoog atoomverbruik, een breed toepassingsgebied hebben, stereospecifiek zijn (maar niet noodzakelijkerwijs enantioselectief), alleen onschadelijke bijproducten opleveren die gemakkelijk kunnen worden verwijderd, en slechts eenvoudige reactieomstandigheden alsmede direct beschikbare reactanten en eenvoudige productisolatieprocedures vereisen.


Ultrasoon geluid met hoge prestaties! Hielscher's productassortiment bestrijkt het volledige spectrum van de compacte laboratorium ultrasoonmachine over bench-top units tot full-industriële ultrasoon systemen.

Hielscher Ultrasonics vervaardigt hoogwaardige ultrasone homogenisatoren van Laboratorium naar industrieel formaat.