Hielscher Ultrasonics
Z przyjemnością omówimy Twój proces.
Zadzwoń do nas: +49 3328 437-420
Napisz do nas: info@hielscher.com

Sonochemicznie ulepszone reakcje Mannicha

Reakcje Mannicha są ważnymi reakcjami tworzenia wiązań węgiel-węgiel, które są szeroko stosowane w przemyśle, takim jak produkcja farmaceutyczna i synteza produktów naturalnych. Podczas gdy większość reakcji Mannicha w jednym garnku jest bardzo powolna, pozytywne efekty ultradźwięków w reakcjach Mannicha zostały szybko wdrożone w celu poprawy wydajności i szybkości reakcji, a także w celu skrócenia tradycyjnie długiego czasu reakcji do krótkiej procedury w reakcjach Mannicha.

Sonochemia i jej zalety w reakcjach Mannicha

Reakcja Mannicha jest jedną z najważniejszych reakcji tworzenia wiązań węgiel-węgiel w syntezie organicznej, ponieważ daje syntetycznie i biologicznie ważne związki 𝛽-aminokarbonylowe, które są ważnymi półproduktami do budowy różnych produktów naturalnych zawierających azot i farmaceutyków.

Zapytanie o informacje







Reaktory ultradźwiękowe mogą znacznie poprawić reakcje organokatalityczne, takie jak reakcja Mannicha.

Ultradźwiękowy system liniowy do reakcji sonochemicznych, np. do ulepszonych reakcji Mannicha

Ponieważ większość jednopotowych reakcji Mannicha jest powolna, a czas reakcji wynosi 10-20 godzin lub nawet dłużej, bardzo cenione są proste, ale skuteczne techniki promowania reakcji. Szczególnie synteza orto-podstawionych amin aromatycznych w reakcjach Mannicha jest znana z powolnej kinetyki reakcji.
Udowodniono, że promieniowanie ultradźwiękowe i generowane w ten sposób efekty sonochemiczne drastycznie przyspieszają kinetykę reakcji w reakcjach Mannicha, np. z 13-krotnym zmniejszeniem z 20 godzin do 1,5 godziny w czasie reakcji.

Ultradźwięki i ich efekty sonochemiczne promują reakcje Mannicha w jednym garnku przy użyciu katalizatora kwasu sulfaminowego

Ultradźwięki poprawiają jednopotową reakcję Mannicha ketonów, aldehydów i amin katalizowaną przez katalizator kwasu sulfaminowego.Schemat zaadaptowany z Zeng et al., 2009

Korzyści ultradźwiękowe na reakcji Mannicha

  • Znacznie przyspieszony czas reakcji
  • Wyższe zyski
  • Precyzyjnie kontrolowane warunki
  • kontrola temperatury
  • Batch i in-line
  • zielona chemia

Ultradźwiękowa reakcja Mannicha związków 𝛽-aminokarbonylowych

Ultradźwięki typu sondy są stosowane w celu poprawy reakcji Mannicha poprzez przyspieszenie szybkości reakcji i zwiększenie wydajności i szybkości reakcji. Zdjęcie przedstawia Hielscher UP400St, 400 watów potężny ultradźwiękowy róg.Kwas sulfaminowy (NH2SO3H, SA) zastosowano jako wydajny, niedrogi, nietoksyczny i nadający się do recyklingu zielony katalizator do wspomaganej ultradźwiękami jednopunktowej reakcji Mannicha aldehydów z ketonami i aminami. Ten protokół ultradźwiękowy ma zalety wysokiej wydajności, łagodnego stanu, braku zanieczyszczenia środowiska i prostych procedur obróbki. Co najważniejsze, związki beta-aminokarbonylowe z orto-podstawionymi aminami aromatycznymi uzyskuje się z akceptowalną lub dobrą wydajnością za pomocą tej metodologii po raz pierwszy.
Zbadano kwas sulfaminowy jako katalizator, a 10 mol% kwasu sulfaminowego było wystarczające, aby doprowadzić reakcję całkowicie do 95% wydajności w znacznie przyspieszonym czasie reakcji wynoszącym 1,5 godziny (w porównaniu do mieszania z dużą prędkością, które osiągnęło tylko 85% wydajności w około 20 godzin). Podkreśla to dobrze ugruntowany fakt, że ultradźwięki mocy i sonochemia przyspieszają reakcje organiczne. Poniższa tabela pokazuje znaczące zalety ultradźwięków w porównaniu z szybkim mieszaniem w reakcjach Mannicha.

Ultradźwiękowo katalizowana reakcja Mannicha jest znacznie szybsza i bardziej wydajna w porównaniu do mieszania z dużą prędkością.

Tabela pokazuje, że ultradźwiękowo katalizowane reakcje Mannicha są znacznie szybsze i bardziej wydajne w porównaniu do mieszania z dużą prędkością.Badanie: © Zeng et al., 2009

Ultradźwiękowa dyspersja nanokrzemionki: Homogenizator ultradźwiękowy Hielscher UP400St szybko i skutecznie rozprasza nanocząsteczki krzemionki w jednorodną nano-dyspersję.

Dyspersja ultradźwiękowa nanokrzemionki przy użyciu ultrasonicator UP400St

Miniatura wideo

Zapytanie o informacje







Wysokowydajny sprzęt sonochemiczny do reakcji Mannicha

Sprzęt sonochemiczny do syntezy i katalizy produktów chemicznych, takich jak związki aminokarbonylowe i inne półprodukty, jest łatwo dostępny w każdym rozmiarze. – od kompaktowych ultrasonografów laboratoryjnych po w pełni przemysłowe reaktory ultradźwiękowe. Hielscher Ultrasonics projektuje, produkuje i dystrybuuje ultrasonografy dużej mocy. Wszystkie systemy ultradźwiękowe są produkowane w siedzibie głównej w Teltow w Niemczech i stamtąd dystrybuowane na całym świecie.
Zaawansowany sprzęt i inteligentne oprogramowanie ultrasonografów Hielscher zostały zaprojektowane tak, aby zagwarantować niezawodne działanie, powtarzalne wyniki, a także łatwość obsługi. Ultradźwięki Hielscher są solidne i niezawodne, co pozwala na instalację i obsługę w ciężkich warunkach. Ustawienia operacyjne są łatwo dostępne i wybierane za pomocą intuicyjnego menu, do którego można uzyskać dostęp za pomocą cyfrowego kolorowego wyświetlacza dotykowego i pilota zdalnego sterowania. W związku z tym wszystkie warunki przetwarzania, takie jak energia netto, energia całkowita, amplituda, czas, ciśnienie i temperatura są automatycznie rejestrowane na wbudowanej karcie SD. Pozwala to na rewizję i porównanie poprzednich przebiegów sonikacji oraz optymalizację syntezy i funkcjonalizacji sonochemicznie ulepszonych reakcji, takich jak reakcja Mannicha, reakcja Dielsa-Aldera lub addycja Michaela do najwyższej wydajności.
Systemy Hielscher Ultrasonics są stosowane na całym świecie w procesach sonochemicznych (sono-synteza i sono-kataliza) i okazały się niezawodnym sprzętem w trybie wsadowym i ciągłym w linii. Przemysłowe ultrasonografy Hielscher mogą z łatwością pracować z wysokimi amplitudami w trybie ciągłym (24/7/365). Amplitudy do 200 µm można łatwo generować w sposób ciągły za pomocą standardowych sonotrod (sondy ultradźwiękowe? rogi). Dla jeszcze wyższych amplitud dostępne są dostosowane sonotrody ultradźwiękowe. Ze względu na swoją wytrzymałość i niskie koszty utrzymania, nasze ultradźwięki są powszechnie instalowane w ciężkich zastosowaniach i wymagających środowiskach.
Procesory ultradźwiękowe Hielscher do syntez sonochemicznych są już instalowane na całym świecie na skalę komercyjną. Skontaktuj się z nami już teraz, aby omówić sonochemicznie napęd syntezy poprzez reakcję Mannicha! Nasz doświadczony personel z przyjemnością podzieli się dodatkowymi informacjami na temat ścieżki syntezy sonochemicznej, systemów ultradźwiękowych i cen!
Dzięki zaletom metody syntezy ultradźwiękowej, produkcja chemiczna będzie wyróżniać się wydajnością, prostotą i niskimi kosztami w porównaniu z innymi procesami syntezy katalitycznej!

Poniższa tabela przedstawia przybliżoną wydajność przetwarzania naszych ultradźwiękowców:

Wielkość partii natężenie przepływu Polecane urządzenia
1 do 500mL 10-200mL/min UP100H
10 do 2000mL 20-400mL/min UP200Ht, UP400St
0.1 do 20L 0.2 do 4L/min UIP2000hdT
10-100L 2 do 10L/min UIP4000hdT
b.d. 10-100L/min UIP16000
b.d. większe klaster UIP16000

Skontaktuj się z nami!? Zapytaj nas!

Poproś o więcej informacji

Skorzystaj z poniższego formularza, aby uzyskać dodatkowe informacje na temat procesorów ultradźwiękowych, aplikacji i ceny. Z przyjemnością omówimy z Tobą Twój proces i zaoferujemy Ci system ultradźwiękowy spełniający Twoje wymagania!









Zwróć uwagę na nasze Polityka prywatności.




Ten klip wideo przedstawia homogenizator ultradźwiękowy Hielscher UP100H, ultradźwięk szeroko stosowany do przygotowywania próbek w laboratoriach.

Homogenizator ultradźwiękowy UP100H

Miniatura wideo

Ultradźwiękowe homogenizatory o wysokim ścinaniu są stosowane w procesach laboratoryjnych, laboratoryjnych, pilotażowych i przemysłowych.

Hielscher Ultrasonics produkuje wysokowydajne homogenizatory ultradźwiękowe do mieszania, dyspersji, emulgowania i ekstrakcji na skalę laboratoryjną, pilotażową i przemysłową.



Literatura? Referencje

Fakty, które warto znać

Czym jest reakcja Mannicha?

Reakcja Mannicha opiera się na wieloskładnikowej kondensacji nieenolizowalnego aldehydu, pierwszo- lub drugorzędowej aminy i enolizowalnego związku karbonylowego, w wyniku której powstają aminometylowane produkty. Pochodna iminowa aldehydu działa jako akceptor w reakcji Mannicha.

Reakcja Mannicha jest stosowana w wielu dziedzinach chemii organicznej. Ponieważ reakcję Mannicha można przeprowadzić jako wygodną reakcję jednomisową, a także jako podwójną reakcję Mannicha, ten typ reakcji jest wykorzystywany do syntezy drobnych chemikaliów, specjalistycznych chemikaliów, farmaceutyków i substancji naturalnych (stosowanych w szlakach biosyntezy, zwłaszcza do syntezy alkaloidów, peptydów i nukleotydów).
Typowe przykłady związków chemicznych syntetyzowanych w reakcji Mannicha obejmują:

  • aminy alkilowe
  • peptydy, nukleotydy, antybiotyki i alkaloidy (np. tropinon)
  • agrochemikalia, takie jak regulatory wzrostu roślin
  • farby i polimery
  • katalizatory
  • sieciowanie tkanek formaldehydem
  • leki i farmaceutyki (np. rolitetracyklina (produkt Mannicha z tetracykliny i pirolidyny), fluoksetyna (lek przeciwdepresyjny), tramadol i tolmetin (lek przeciwzapalny).
  • mydło i detergenty: Reakcja Mannicha jest wykorzystywana do syntezy amin alkilowych, przekształcając niepolarne węglowodory w mydło lub detergenty. Powstałe w ten sposób związki są wykorzystywane w różnych zastosowaniach czyszczących, obróbce paliw samochodowych i powłokach epoksydowych
  • polieteroaminy z podstawionych rozgałęzionych eterów alkilowych
  • α,β-nienasycone ketony poprzez termiczną degradację produktów reakcji Mannicha (np. keton metylowo-winylowy z 1-dietyloamino-butan-3-onu)

Ultradźwięki o wysokiej wydajności! Asortyment produktów firmy Hielscher obejmuje pełne spektrum, od kompaktowych ultradźwiękowych urządzeń laboratoryjnych, przez urządzenia stołowe, po w pełni przemysłowe systemy ultradźwiękowe.

Hielscher Ultrasonics produkuje wysokowydajne homogenizatory ultradźwiękowe od laboratorium do rozmiar przemysłowy.

Z przyjemnością omówimy Twój proces.

Let's get in contact.