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Polihidroxilado ultrasónico C60 (fullerenol)

  • Fullereno C60 polihidroxilado soluble jar dehe, llamado fullerenol wa fullerol, ge 'nar xí nze̲di eliminador ar radicales libres ne, ir ar gi japu̲'be̲fi komongu antioxidante suplementos ne productos farmacéuticos.
  • Ar hidroxilación ultrasónica ge 'nar reacción ngut'a ne sencilla 'nar Honto bi thogi, nä'ä da gi japu̲'be̲fi pa producir C60 polihidroxilado soluble jar dehe.
  • Ar C60 soluble jar dehe sintetizado ya ultrasonidos pe̲ts'i 'nar hño mäs xi ngu ne bí gi japu̲'be̲fi pa aplicaciones farmacéuticas ne mar hñets'i ar rendimiento.

Síntesis ultrasónica ja 'nar Honto bi thogi ar C60 polihidrolxilado

Ar cavitación ultrasónica ge ar técnica mäs xi ngu pa producir fullerenos C60 polihidroxilados ar mextha hño, ya solubles jar dehe ne, ir xi utilizar ar ja ya 'na'ño aplicaciones jar industria farmacéutica, médica ne industrial. Afreen et ar (2017) xi desarrollado 'nar síntesis ultrasónica ngut'a ne sencilla ar C60 polihidroxilado mpe̲fi contaminación ('nehe conocido komongu fullerenol wa fullerol). Reacción ultrasónica 'nar Honto bi thogi gi japu̲'be̲fi ya H2O2 ne hingi requiere njapu'befi ya reactivos hidroxilantes Nthuts'i, es decir, NaOH, H2SO4 ne catalizadores ar transferencia fase (PTC), da causan impurezas jar fullerenol ar sintetizado. 'Me̲hna thogi ne síntesis ultrasónica fullerenol da enfoque 'nar mäs limpio pa producir fullerenol; ya ar xkagentho pa, ge 'nar dets'e mäs hei ne ngut'a producir C60 soluble jar dehe mextha ar hño.

Hidroxilación ultrasónica ar C60 pa producir c60 (fullerenol) soluble jar dehe

Posibles vías reacción jar síntesis asistida ya ultrasonidos fullerenol jar 'bu̲i Kwä dil. H2O2 (30%).
fuente: Afreen et jar ar. 2017

Síntesis ultrasónica C60 soluble jar dehe – Bi thogi 'na bi thogi

UP200St — Potente procesador ultrasónico ar 200WPa ar nt'ot'e ngut'a, sencilla ne ecológica C60 polihidroxilado, nä'ä ar soluble jar dehe, bí añaden 200 mg C60 binu ma 20 ml ar H2O2 da 30% ne sonica ko ya modelos sonicador UP200Ht o UP200St. Ya parámetros sonicación ma 30% ar amplitud, 200 W jar modo pulsado Nxoge 1 h ma mpat'i ambiente. Recipiente reacción ar coloca ja 'nar nsaha ar dehe circulador refrigerado pa da zeti ar mpat'i mbo jar recipiente mpat'i ambiente. 'Bu̲ 'be̲tho ar sonicación, ar C60 xí inmiscible ja ar H2O2 acuoso ne ge 'nar mezcla heterogénea incolora, ne bí bi pa̲ti ja 'nar njät'i marrón majwäni ir 30 ya t'olo ora ar ultrasonicación. 'Mefa, ja ya nuya 30 t'olo ora ar ultrasonidos, ar bi pa̲ti ja 'nar dispersión completamente ar njät'i marrón nk'a'mi.
Donante hidroxilo: ar cavitación intensa generada ya ultrasonidos (= acústica) crea radicales komongu ar cOH, ar cOOH ne ar cH a partir de moléculas ya H2O ne ya H2O2. Njapu'befi ya H2O2 jar nt'ot'e acuosos ge 'nar enfoque mäs nt'ot'e xi hño pa introducir Hmunts'i — o ja ar jaula C60 en lugar de ga Honto ar H2O pa ar síntesis fullerenol. Ar H2O2 desempeña 'nar he̲'mi mahyoni ja ar intensificación ar hidroxilación ultrasónica.

Hidroxilación ultrasónica ar C60 ir nge ya dil. Ar H2O2 (30%) ge 'nar reacción hei ne ngut'a 'nar Honto bi thogi pa ndi hoki ar fullerenol. Ya ar requerir tx'utho pa ar reacción, ar reacción ultrasónica ofrece 'nar enfoque ecológico ne limpio ko 'nar hñets'i'i requerimiento energía, evitando njapu'befi ya reactivos tóxicos wa corrosivos pa jar síntesis ne reduciendo yá 'bede ya disolventes mahyoni pa ar separación ne purificación C60 (o)8∙2H2O.

Procesador ultrasónico UP400St (400W) pa homogeneización, dispersión, emulsificación ne aplicaciones sonoquímicas.

UP400St (400 W, 24 ar kHz) ge 'nar potente dispersor ultrasónico

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Vía polihidroxilación ultrasónica

Nu'bu̲ da acoplan ya ondas ultrasónicas ar hmä jar 'nar líquido, ya ciclos alternos xí hñets'i'i ne mextha presión crean burbujas ar vacío ja ar líquido. Ya burbujas ar vacío crecen Nxoge varios ciclos Asta ke hingi xi absorber mäs energía, ir nge nä'ä colapsan violentamente. Colapso ar burbuja Nxoge ar producen ya efectos físicos ar extremos komongu ar diferenciales mextha ar mpat'i ne presión, ondas ar choque, microjets, turbulencias, ndu cizallamiento, etcétera. Nuna ar fenómeno ar pädi komongu ultrasonidos wa cavitación acústica. Gi hmä ndu cavitación ultrasónica descomponen ya moléculas radicales ar cOH ne ar cOOH55.
Afreen et jar ar. (2017) asumen ne ar reacción to progresar jar yoho ya vías simultáneamente. Radicales ya cOH komongu especies reactivas oxígeno (ROS) bí adhieren ar jaula C60 ya pa gi fullerenol ('ñu I), y/o ya radicales — o ne cOOH atacan ya dobles enlaces C60 deficientes jar electrones ja 'nar reacción nucleofílica ne 'me̲hna conduce ar formación epóxido fullereno [C60On] komongu intermediario jar ar ndui etapa ('ñu II) nä'ä ar similar jar nt'ot'e mbo ja ar reacción Bingel. 'Nehe, ar 'na jar repetido cOH (wa cOOH) dige C60O a través de 'nar reacción SN2 xta komongu ar nt'uni fullereno wa fullerenol polihidroxilado.
Tsa̲ da producir ar 'nar epoxidación repetida da produce Hmunts'i epóxido sucesivos, ngu, C60O2 ne ar C60O3. Nuya Hmunts'i epóxido podrían da posibles ar candidatos da generar ya intermedios, ngu, epóxido ar fullereno hidroxilado Nxoge ar sonólisis (= descomposición sonoquímica). 'Nehe, ar 'mefa ár njäts'i Tange'u apertura ar anillo C60 (o) xOy ko cOH to uni lugar bí formación ar fullerenol. Ar formación nuya intermediarios Nxoge ar sonólisis H2O2 wa H2O jar 'bu̲i Kwä C60 ar inevitable, ne ár 'bu̲i ar fullerenol final (anke ja 'nar yá 'bede mínima) hingi to thoka desapercibida. Wat'i, debido da ho̲nse̲ gi 'bu̲hu̲ 'bui jar t'olo cantidades ko ar fullerenol, hingi ar espera da causen ningún impacto significativo. [Afreen et jar el., 2017]

Sonicadores mar hñets'i rendimiento pa ar dispersión fullereno

Hielscher Ultrasonics suministra sonicadores ar klase sonda pa yá ndu específicas: Tanto nu'bu̲ gi sonicar t'olo volúmenes ma escala laboratorio komongu producir 'nar flujo ya dätä volúmenes ma escala industrial, ar cartera sonicadores hñets'i rendimiento Hielscher ofrece ár njäts'i perfecta pa ár dispersión ar fullerenos. Ár mextha nts'edi salida, mfeni ar za precisa ne ar fiabilidad HMUNTS'UJE ultrasonidos garantizan ne da cumplan ya requisitos ár proceso. Ya pantallas táctiles digitales ne ar registro automático datos ya parámetros ultrasónicos 'na jar tarheta SD 'mui o̲t'e ke ar funcionamiento ne ar control HMUNTS'UJE dispositivos ultrasónicos 'bu̲hu̲ xi fáciles ar zu̲di.
Robustez ya equipos ultrasónicos Hielscher permite 'nar funcionamiento 24 yá 7 jar entornos pesados ne exigentes.
Xtí tabla bí xta ar 'nar indicación ya mfeni ya procesamiento aproximada ar HMUNTS'UJE ultrasonidos:

Volumen lote Gasto Dispositivos recomendados
Ar 1 jar 500 ml Ar 10 200 ml yá min UP100H
Ar 10 da 2000 ml Ar 20 400 ml yá min UP200Ht, UP400St
0.1 da 20L 0.2 4 L yá min UIP2000hdT
Ar 10 da 100L Ar 2 10 l yá min UIP4000hdT
n.d. Ar 10 100 L yá min UIP16000
n.d. Mar dätä Racimo ar UIP16000

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Hielscher Ultrasonics fabrica ultrasonidos mar hñets'i rendimiento pa aplicaciones sonoquímicas.

Procesadores ultrasónicos ar mextha nts'edi ndezu̲ ar laboratorio asta ar escala piloto ne industrial.



Bibliografía yá Referencias

  • Sadia Afreen, Kasturi Muthoosamy, Sivakumar Manickam (2018): Química Sono — nano: 'nar nueva mi síntesis nanomateriales carbono polihidroxilados Hmunts'i hidroxilo ne ya 'na'ño instituto yá industriales. Sonoquímica ultrasónica 2018.
  • Sadia Afreen, Kasturi Muthoosamy, Sivakumar Manickam (2017): Hidratación wa hidroxilación: síntesis directa fullerenol a partir de fullereno prístino [C60] ir nge ya cavitación acústica jar 'bu̲i Kwä peróxido hidrógeno. RSC Adv., 2017, 7, 31930 — 31939.
  • Grigory V. Andrievsky, Vadim I. Bruskov, Artem A. Tykhomyrov, Sergey V. Gudkov (2009): Peculiaridades ya efectos antioxidantes ne radioprotectores ya nanoestturas fullereno C60 hidratadas in vitro ne in vivo. Biología ja ya radicales xi hño & Medicina 47, 2009. 786–793.
  • Mihajlo Gigov, Borivoj Adnađević, Borivoj Adnađević, Jelena D. Jovanovic (2016): Efecto del campo ultrasónico en la cinética isotérmica de la polihidroxilación de fullereno. Ciencia sinterización 2016, 48 (2): 259 — 272.
  • Hirotaka Yoshioka, Naoko Yui, Kanaka Yatabe, Hiroto Fujiya, Haruki Musha, Hisateru Niki, Rie Karasawa, Kazuo Yudoh (2016): ya fullerenos C60 polihidroxilados previenen ar nt'ot'e catabólica ya condrocitos concentraciones nanomolares jar ar osteoartritis. Revista osteoartritis 2016, 1:115.

[Yá alternar]

Datos da Bale ar penä ga pädi

C60 Fullerenos

'Nar fullereno C60 ('nehe conocido komongu buckyball wa fullereno Buckminster) ge 'nar molécula construye a partir de 60 átomos ar carbono, dispuestos komongu 12 pentágonos ne 20 ar hexágonos. Ar dets'e 'nar molécula C60 ar asemeja ja 'nar pelota fútbol. Ya fullerens C60 ge 'nar antioxidante hingi tóxico nä'ä gi 'ñudi 'nar nts'edi 100-1000 mäs xi ngu ar ar jar vitamina ne. Anke C60 jar hä xkagentho Hingar soluble jar dehe, bí xi sintetizado xingu derivados ar fullereno ar altamente solubles jar dehe, komongu ar fullenerol.
Ya fullerens C60 ar utilizan komongu antioxidante ne komongu ar biofarmacéutico. Ma 'ra ya aplicaciones incluyen ciencia ar materiales, energía fotovoltaica orgánica (OPV), catalizadores, purificación ar dehe ne ar mfats'i ngatho ja ya riesgos biológicos, energía portátil, vehículos ne dispositivos médicos.

Solubilidad ar C60 binu:

  • Jar dehe: hindi soluble
  • jar dimetilsulfóxido (DMSO): hindi soluble
  • Jar tolueno: soluble
  • Jar benceno: soluble
Estructura ar superficie ya fullerenos c60 (fullerenos Buckminster, buckyballs)

Estructura superficial ya fullerenos C60
fuente: Yoshioka et jar ar. 2016

Polihidroxilado C60 yá Fullenerols

Ya fullereroles wa fulleroles ya moléculas ar C60 polihidroxiladas (fullereno C60 hidratado: C60)HyFn). Reacción hidrolación introduce Hmunts'i hidroxilo (— o) ja ar molécula C60. Ya moléculas C60 ko mäs ar 40 Hmunts'i hidroxilo pe̲ts'i 'nar dätä solubilidad jar dehe ()>50 mg yá mL). 'Bu̲i komongu nanopartículas monodispersas jar dehe ne pe̲ts'i 'nar himbí Ntsu ntsoni pulidor. Exhiben propiedades antioxidantes ne antiinflamatorias t'uti hñe̲he̲. Fullererenos polihidroxilados (fullerenols; C60 (o) n) tsa̲ da disolver ar jar 'ra ya alcoholes ne gem'bu̲ precipitar ar ja 'nar proceso electroquímico, creando 'nar película nanocarbono ja ar ánodo. Ya películas fullerenol utilizan komongu recubrimiento biocompatible, inerte jar objetos ya biológicos ne xi ár hño ja ar integración objetos hingi biológicos ja ya tejidos corporales.
Solubilidad ar Fullenerol:

  • Jar dehe: soluble, pe alcanzar >50 mg yá mL
  • jar dimetilsulfóxido (DMSO): soluble
  • Jar metanol: ligeramente soluble
  • Jar tolueno: hindi soluble
  • Jar benceno: hindi soluble

Njät'i: Ar fullerenol da contiene mäs ar 10 Hmunts'i — o exhibe 'nar njät'i marrón nk'a'mi. Ko 'nar 'bede kadu japi dätä ar Hmunts'i — o, ár njät'i cambia gradualmente ar marrón nk'a'mi jar amarillo.

Ar C60 polihidroxilado soluble jar dehe tsa̲ da sintetizar ar ir nge ya ultrasonidos

Solubilidad ar solubilidad C60 (o) 8.2H2O jar comparación ko ya C60 ja ya 'na'ño disolventes. fuente: Afreen et jar ar. 2017

Aplicaciones ne njapu'befi ya fullerenoles:

  1. Farmacéutico: Reactivos diagnóstico, superfármacos, cosméticos, ñäñho magnética nuclear (RMN) ko ar revelador. Ar afinidad ar ar ADN, medicamentos kontra ar VIH, medicamentos kontra ar cáncer, medicamentos quimioterapia, aditivos ya cosméticos ne ya nthoni científica. Ar comparación ko ar nt'ot'e prístina, ja ya fullerenos polihidroxilados pe̲ts'i mäs aplicaciones potenciales nu'bya ár dätä solubilidad jar dehe. Ar xi descubierto ke ya fulleroles xi reducir jar cardiotoxicidad 'ra ya fármacos ne ya inhibir ar proteasa ar VIH, ar virus ar hepatitis C ne ar crecimiento anormal ya células. 'Nehe, exhibieron excelentes capacidades eliminación ar radicales libres kontra especies reactivas oxígeno ne radicales jar nkohi fisiológicas.
  2. Energía: Bateriya solar, pila ar combustible, bateriya secundaria.
  3. Industria: hñei resistente 'na jar desgaste, materiales ignífugos, lubricantes, aditivos poliméricos, membrana mar hñets'i rendimiento, catalizador, diamante artificial, aleación dura, fluido viscoso eléctrico, filtros tinta, recubrimientos hñets'i rendimiento, recubrimientos ignífugos, fabricación materiales bioactivos, materiales memoria, características moleculares integradas ne ma'ra ya, materiales compuestos, etcétera.
  4. Industria ar ungumfädi: nt'uni registro semiconductores, materiales magnéticos, tinta ar impresión, tóner, tinta, he̲'mi pa ngäts'i hontho.
  5. Ya xeni electrónicas: semiconductor superconductor, diodos, transistores, inductor.
  6. Materiales ópticos, cámara electrónica, tubo visualización fluorescencia, materiales ópticos hingi lineales.
  7. Nt'uni mbo jar ximha̲i: Adsorción gas, almacenamiento gas.

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