Tecnología ultrasonido Hielscher

Inducido ultrasónicamente ne catálisis transferencia fase mejorada

Ultrasonido mextha nts'edi xí hño conocido ir nge ár ñut'i ya 'na'ño reacciones químicas. Nuna gehna ar supuesto Sonochemistry. Reacciones heterogéneas ne hontho reacciones ar transferencia fase, ya altamente potenciales campos nt'ot'e ultrasonido nts'edi. Nu'bya ar energía mecánica ne aceleración aplicada ja ya reactivos, to da hyoni da du'mi ya reacciones, velocidad reacción to da significativamente mejorada, nja'bu Komo dätä conversión tasas, pe̲ts'i ar rendimientos, ne xi dähä mpädi mäs xi productos. Escalabilidad lineal ar ultrasonido ne ar disponibilidad ar confiable ultrasónica Industrial ar equipo xí técnica una njäts'i interesante pa ar producción química.
Glass reactor for targeted and reliable sonication processes

Celda flujo ultrasónico vidrio

catálisis transferencia fase

Catálisis transferencia fase (PTC) ge 'nar dets'e hontho catálisis heterogénea ne conocida komongu 'nar metodología xi hño pa da síntesis ar orgánica. Ir nge ar njapu'befi 'nar catalizador transferencia fase, ar tsa̲ ga solubilizar ya reactivos iónicos, da nzäm'bu̲ da solubles ja 'nar fase acuosa pe insoluble ja 'nar fase orgánica. 'Me̲hna ir bo̲ni ke PTC ge 'nar 'na ar mpa̲ti da superar ar hñäki jar heterogeneidad 'nar reacción jar dá interacción ja yoho sustancias ja ya 'na'ño fases 'nar mezcla ar inhibida nu'bya ar incapacidad ya reactivos ar reúnan. (Esen et jar el. 2010) Ventajas Nxoge ar catálisis transferencia fase ya ya ts'edi tx'u̲tho mfädi, ya nt'ot'e experimentales simples, ya nkohi suaves reacción, velocidades reacción mextha, mextha ya selectividad ne njapu'befi reactivos hñets'i'i costo ne ambientalmente benignos, tales komongu Sales cuaternarias amonio ne solventes ne ar posibilidad ga OT'UJE ya preparativos tso̲kwa gran escala (Ooi et jar el. 2007).
'Nar variedad reacciones líquido — líquido ne líquido — sólido ar xi intensificado ne 'yo̲t'e selectiva ir nge njapu'befi ya catalizadores transferencia fase simple (PT) komongu ar quats, polietilenglicol 400, etc., da permiten da especies iónicas jar ar da balseado ar fase acuosa bí fase ar orgánica . Bí nja'bu̲ bí ar xi superar ya hñäki asociados ko ar extremadamente xí hñets'i'i solubilidad ja ya reactivos orgánicos jar fase ar acuosa. Ya industrias farmacéuticas ne plaguicidas, PTC ar gi japu̲'be̲fi ampliamente ne xi cambiado ya fundamentos ar negocio. (Sharma, 2002)

Ultrasonido nts'edi

Ár nt'ot'e ultrasonidos nts'edi ge 'nar conocida herramienta pa da t'ot'e extremadamente fino Emulsiones. Jar química da utilizan ya emulsiones tamaño extremadamente fino da mejorar ya reacciones químicas. 'Me̲hna ir bo̲ni ke ar área contacto interfacial ja yoho wa mäs líquidos inmiscibles ar bi pa̲ti dramáticamente ampliado ne proporciona nja'bu̲ 'nar nsa̲di xi hño, mäs completado ne mäs rápido ar ar reacción.
Catálisis transferencia fase – Ma jar igual ne ma'ra reacciones químicas, da t'ot'e xingu ya energía cinética pa da du'mi ar reacción.
'Me̲hna pe̲ts'i varios efectos positivos dige ar reacción química:

  • 'Nar reacción química da normalmente hingi ar producirá nu'bya ár xí hñets'i'i energía cinética to 'bu̲i ya ultrasonidos.
  • Reacciones químicas xi acelerar ar PTC asistida ya ultrasonidos.
  • Evitación nxo̲ge ar catalizador transferencia fase.
  • Nt'ot'e honju ar tsa̲ da utilizar mäs nt'ot'e xi hño.
  • Nuna to reducir ar.
  • Reemplazo ar costosa peligroso base xí nze̲di base inorgánica barato.

'Bu̲ nuya efectos, PTC ge 'nar valiosa metodología química pa ar síntesis orgánica ar dos wa mäs reactivos hi'nä miscibles: catálisis transferencia fase (PTC) permite njapu'befi mäs nt'ot'e xi hño ya materia prima ya procesos químicos ne producir mäs rentable. Mejora ya reacciones químicas ya PTC ge 'nar herramienta mahyoni pa ar producción química nä'ä to mejorar dramáticamente ya njapu'befi ya ultrasonido.

Ultrasonic cavitation in a glass column

Cavitación ja ar líquido

Ejemplos reacciones PTC ultrasonidos promovidos

  • Síntesis 'ra'yo derivados N'-(4,6-disubstituted-pyrimidin-2-yl)-N-(5-aryl-2-furoyl)thiourea, utilizando PEG — 400 jar ultrasonidos. (Ken et jar el. 2005)
  • Síntesis asistida ya ultrasonidos ácido mandélico ar PTC jar líquido iónico gi 'ñudi 'nar mejora significativa ja ya rendimientos reacción jár nkohi ambientales. (Hua et jar el. 2011)
  • Kubo et ar (2008) informe ar ar asistida ya ultrasonidos C-alquilación ar phenylacetonitrile ja 'nar mbo jar ximha̲i mpe̲fi ar solvente. Ntsoni ultrasonido pa da nja ntungi ar reacción bí atribuido bí ar Nar dätä hño área interfacial ja ya yoho fases líquidas. Ultrasonidos ar traduce ja 'nar tasa reacción xingu mäs ngut'a da mezclado ar mecánico.
  • Sonicación Nxoge ar reacción tetracloruro carbono ko magnesio pa ar generación dichlorocarbene resulta ja 'nar rendimiento mäs xi ngu gem — dichlorocyclopropane jar 'bu̲i Kwä olefinas. (Lin et jar el. 2003)
  • Ar ultrasonido proporciona ar aceleración ar reacción Cannizzaro ar HNE— Clorobenzaldehído jár nkohi transferencia fase. Ar hñu ar catalizadores transferencia fase – bencil trietil amonio cloruro (TEBA), ar Aliquat ne ar 18 — corona — 6 —, nä'ä xi xi probados ya Polácková et ar (1996) TEBA bí encontrado pa da ar mäs xi hño. Ferrocenecarbaldehyde ne HNE— dimetilaminobenzaldehído umbi, jár nkohi similares, 1,5-diaryl-1,4-pentadien-3-ones komongu ar producto principal.
  • Xiao Lin et ar (1987) xi demostrado da combinación ya ultrasonidos ne ya PTC promueve eficazmente ar generación dichlorocarbene cloroformo ja ya zu'we pa mäs xi hño rendimiento ne me̲ti ya yá 'bede ya catalizador.
  • Yang et jar el., (2012) xi investigado ar síntesis xí, asistida ya ultrasonido njapu'befi 4 — hidroxibenzoato ar bencilo 4, 4 'nar — bis (tributylammoniomethyl) — 1, dicloruro ar 1 'nar — bifenilo (QCl2) komongu ar catalizador. 'Bu̲ njapu'befi ya QCl2, xi desarrollado 'nar 'ra'yo sitio doble catálisis transferencia fase. Nuna ar catálisis transferencia fase sólido-líquido (SLPTC) xi xi llevado da t'ot'e xi hño komongu proceso ya lotes ko ya ultrasonidos. Intensa sonicación, jár 33% ar agregado Q2 + contiene 'nar 45,2% ar Q (Ph (o) COO)2 Xi transferido jar fase orgánica ja ar reaccionar ko ar bromuro bencilo, ir tasa reacción bí realzada. Nuna ar velocidad reacción mejorado obtuvo min 0,106— 1 jár 300W irradiación ultrasónica, mente hinda sonicación 'nar tasa min 0,0563— 1 ar observó. Ir ntsoni sinérgico yoho sitios catalizador transferencia fase ko ya ultrasonido jar fase catálisis ar transferencia ge demostrada.
The ultrasonic lab device UP200Ht provides powerful sonication in laboratories.

Cuadro 1: Ar UP200Ht ge 'nar homogeneizador ultrasónico potente ar 200 ar watts

Ultrasonidos mejora reacción transferencia fase asimétrica

Ko objetivo da t'ot'e 'nar nt'ot'e práctico pa síntesis asimétrica a-aminoácidos ne yá derivados Maruoka ne Ooi (2007) investigan "nu'bu̲ ndi mejorar da reactividad ya sales amonio cuaternario quiral N — spiro ne yá estructuras simplificado. Ya da produce ar irradiación ultrasónica Homogeneización, bi mä, xi na hño Emulsiones, aumenta grandemente ar área interfacial mäs da reacción ar tsa̲ da ocurrir, ne ndi ofrecer aceleración sustancial ar tasa ya reacciones transferencia fase líquido — líquido. Ar hecho, ar sonicación ar mezcla reacción 2, yoduro metilo ne (S, S) — naphtyl subunidad (1 mol %) jar toluene/50% acuosa KOH da 0 ya grado ar centígrados Nxoge 1 ora umbi lugar ja ar correspondiente producto alquilación ja ar 63% ar rendimiento ko 88% ee; ar rendimiento químico ne enantioselectividad mi "comparables ko ya ar 'nar reacción realizado ya simple agitación mezcla Nxoge hñäto ya ora (ya grado ar centígrados 0, 64%, 90% ee)." (Maruoka et jar el., 2007; hne. 4229)

Improved phase transfer reactions by sonication

Esquema 1: Ultrasonidos mejora ar velocidad reacción Nxoge ar síntesis asimétrica ácidos α — amino [Maruoka et jar el. 2007]

Ma'na ar klase ar reacción 'nar catálisis asimétrica ge ar reacción Michael. Adición Michael dietilo n— acetil — aminomalonate ja ar chalcona xí influenciado positivamente ya ultrasonidos da traduce ja 'nar aumento 12% ar producción (ar 72% obtenida Nxoge ar reacción silenciosa asta ar 82% jar ultrasonidos). Ar pa reacción ar 'rato ya 'nandi mäs rápido jár ultrasonido nts'edi ja ya comparación ko ar reacción hinda ultrasonido. Exceso enantiomérico (ee) hingi xi cambiado ne ir tanto reacciones — ko ne hinda ultrasonidos — jar 40% ee. (Aghayan Mirza et jar el. 1995)
Li et jar ar (2003) demostró da reacción Michael chalcones komongu aceptadores ko varios compuestos metileno activo komongu ar malonato ar dietilo, nitrometano, ciclohexanona, acetoacetato etilo acetilacetona komongu donantes catalizada ya alúmina KF yá basic resultados ar aductos jar mar hñets'i ar rendimiento mbo 'nar plazo mäs corto jár irradiación ar ultrasonido. Jar ma'na estudio, Li et ar (2002) xi demostrado ar exitosa síntesis asistida ya ultrasonidos chalcones catalizada ya KF — bí ar2Acerca ar3.
Gi reacciones ar PTC bí thogi muestran ho̲ntho 'nar gama t'olo ar ár hne ne ya posibilidades irradiación ultrasónica.
Ya pruebas ne ar evaluación ultrasonido ir nge ya posibles mejoras jar PTC ar na simple. Dispositivos laboratorio ultrasonidos ngu Hielscher UP200Ht (200 vatios) ne sistemas sobremesa ngu Hielscher UIP1000hd (1000 vatios) permiten da primeros ya ensayos. (ga bí cuadro 1 ne 2)
Además ar Michael asimétrica mejora ultrasónico (Click pa agrandar!)

Esquema 2: Ultrasonidos asistida asimétrica adición ar Michael dietilo N-acetil — aminomalonate ar chalcona [Török et jar el., 2001]

Producción nt'ot'e xi hño da compiten jár ta̲i químico

Ir nge ya catálisis transferencia fase ultrasónico gí bí beneficiará ja 'nar wa mäs ventajas beneficiosas:

  • inicialización ya reacciones nä'ä ar gi bí hindi factible
  • aumento ar producción ar
  • tu̲ki ar xeni trasera disolventes apróticos, anhidros ne caras
  • reducción ar pa reacción
  • temperaturas bajas reacción
  • mfädi simplificada
  • ya acuoso álcali metal en lugar de alcóxidos ar metal alcalino, amida sodio, hidruro sodio wa sodio metálico ndu
  • ya materia prima ndu mäs barata, hontho antioxidantes
  • cambio ar selectividad
  • cambio proporciones producto (nt'udi, O — yá C-alquilación)
  • purificación ne aislamiento simplificado
  • aumento producción ir nge ar supresión reacciones secundarias
  • simple, lineal escala — pa mañä jar ar producción industrial, 'nehe ko mar na hñets'i rendimiento
Homogeneizador ultrasónico mexa UIP1000hd

Configuración ko procesador ultrasónico 1000W, celda flujo, tanque ne bomba

Simple ne hinda riesgos efectos ultrasónicos jar química

Pa ga Honja ultrasonido influye ya reacciones ne materiales específicos, primeras pruebas factibilidad xi ga OT'UJE ar jar t'olo escala. Laboratorio portátil wa ya montado jar soporte dispositivos jar rango 50 ma 400 vatios permiten pa ar sonicación muestras pequeño ne mediano tamaño jar ar Baso. Nu'bu̲ ya primeros resultados muestran logros posibles, ar proceso xi desarrollaron ne optimización jar sobremesa ko 'nar procesador ultrasonido industrial, ir nge ya ejemplo UIP1000hd (1000W, 20kHz). Ultrasonidos mesa sistemas Hielscher 500 vatios pa 2000 Watts ya ya aparatos ideales pa R&D ne optimización. Nuya sistemas ultrasónicos — diseñados sonicación Baso ne jar 'ñu – Gi control Nxoge dige ar parámetro mäs mahyoni ar proceso: amplitud, presión, mpat'i, viscosidad ne ar concentración.
Permite ar control preciso dige ya parámetros ar ar reproducibilidad exacta ne escalabilidad lineal ja ya resultados obtenidos. 'Mefa xta probar varios ar ajustes, ar configuración encontrado nä'ä mäs xi hño ar tsa̲ da utilizar pa dar tsa da mpefi (24 h yá 7d) jár nkohi producción. Control PC opcional (interfaz) 'nehe facilita ar grabación ya ensayos Nthuts'i. Pa ar sonicación líquidos inflamables wa disolventes jar ambientes peligrosos (ATEX, FM) ar UIP1000hd xí disponible ja 'nar versión certificada ya ATEX: UIP1000 — Exd.

Njapu'befi Nxoge ja ya ultrasonidos química:

  • 'Nar reacción to da acelerada wa menos obligando jar nkohi to da mahyoni nu'bu da t'uni ar sonicación.
  • Períodos inducción ar reducen tso̲kwa menudo significativamente ya ke ya ya exotherms asociada normalmente jar nuna ar klase ar reacciones.
  • Aceleración reacciones tso̲kwa menudo ya iniciadas ya ultrasonido hinda 'medi da aditivos.
  • Ya 'nandi tsa̲ da reducir yá 'bede ya pasos ne ar requieren normalmente ja 'nar ruta sintética.
  • Ja ra ja 'nar reacción to da te̲ni jar 'ñu alternativo.

Contacto yá da 'yadi mäs ungumfädi

Ñö ko ngekagihe dige yá ndu procesamiento. Recomendamos ya parámetros configuración ne ar proceso xí adecuados pa ár 'be̲fi.





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Ot'a yá referencias

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Hechos Bale ar penä ga pädi

Homogeneizadores ultrasonidos tejido bí mä jar tso̲kwa menudo komongu ar sonicador ar sonda, sonic lyser, disruptor ar ultrasonido, ju̲ni ultrasónico, sono — ruptor, sonifier, sonic dismembrator, disruptor celular, dispersores ultrasónicos wa disolvente. Ar nt'uni yá ngäts'i ya distintas aplicaciones nä'ä to da tsoni da t'ot'e sonicación.