• Solubil în apă polihidroxilated C60 fullerene, numit fullerenol sau fullerol, este un puternic radicalilor liberi și, prin urmare, este folosit ca un antioxidant în suplimentele și farmaceutice.
• Hidroxilarea cu ultrasunete este o reacție rapidă și simplă într-un singur pas, care este utilizată pentru a produce C60 polichidroxilat solubil în apă.
• Ultrasonically sintetizat solubil în apă C60 are o calitate superioară și este utilizat pentru Pharma și aplicații de înaltă performanță.

Sinteza cu ultrasunete cu un singur pas de Polyhydrolxylated C60

Cavitație cu ultrasunete este tehnica superioara pentru a produce de înaltă calitate polihidroxilated C60 fullerenes, care sunt solubil în apă și pot fi, prin urmare, utilizate în diverse aplicații în Pharma, medicina si industrie. Afreen et al (2017) au dezvoltat o sinteza rapida si simpla cu ultrasunete de contaminare-Free polyhidroxylated C60 (de asemenea, cunoscut sub numele de fullerenol sau fullerol). Reacția cu ultrasunete cu un singur pas utilizează H₂O₂ și este liber de utilizarea de reactivi de hidroxilare suplimentare, adică NaOH, H₂ASA DE₄, și catalizatori de transfer de fază (PTC), care cauzează impurități în fullerenolul sintetizat. Acest lucru face sinteza fullerenol cu ultrasunete este o abordare mai curat pentru a produce fullerenol; în același timp, este un mod mai ușor și mai rapid de a produce C60 de înaltă calitate, solubil în apă.

Posibile căi de reacție în sinteza cu ultrasunete asistată de fullerenol în prezența Dil. H2O2 (30%).
Sursa: Afreen et al. 2017

Sinteza cu ultrasunete de solubil în apă C60 – Articol etapizat

Pentru prepararea rapidă, simplă și verde a C60 polihidroxilate, care este solubil în apă, 200 mg de C60 pură se adaugă la 20mL 30% H₂O₂ și sonicated cu un procesor cu ultrasunete, ar fi Uf200 ः t sau UP200St. Parametrii Sonicare au fost de 30% amplitudine, 200 W la modul impulsuri pentru 1 h la temperatura camerei. Vasul de reacție este plasat într-o baie de apă de circulație refrigerată pentru a menține temperatura în interiorul vasului la temperatura ambiantă. Înainte de Sonicare, C60 este imiscibile în apoasă H₂O₂ și este un amestec eterogene incolor, care se transformă într-o culoare maro deschis după 30 min de ultrasonication. Ulterior, în următorii 30 min de Sonicare se transformă într-o dispersie maro complet inchis.
Hidroxil donator: intens generat ultrasonically (= acustic) cavitație creează radicali, ar fi cOH, cOOH și cH de la H₂O și H₂O₂ Molecule. Utilizarea H₂O₂ în mass-media apoase este o abordare mai eficientă a introduce-OH grupuri pe C60 cușcă, mai degrabă decât folosind H₂O pentru sinteza fullerenolului. H₂O₂ joacă un rol important în intensificare de hidroxilare cu ultrasunete.

Hidroxilarea cu ultrasunete a C60 folosind Dil. H₂O₂ 30 este o reacție facilă și rapid un pas pentru a pregăti fullerenol. Necesitând doar o perioadă scurtă de timp pentru reacție, reacția cu ultrasunete oferă o abordare ecologică și curată, cu o cerință energetică scăzută, evitând utilizarea oricăror reactivi toxici sau corozivi pentru sinteză și reducând numărul de solvenți necesari pentru separarea și purificarea C60 (OH)₈De₂O.

Cu ultrasunete Polyhidroxylation cale

Atunci când undele ultrasonice intense sunt cuplate într-un lichid, alternativ de joasă presiune/cicluri de înaltă presiune a crea bule de vid în lichid. Bule de vid cresc peste mai multe cicluri până când acestea nu pot absorbi mai multă energie, astfel încât acestea precolaps violent. În timpul colapsului Bubble extreme efecte fizice, ar fi temperaturi ridicate și diferențiale de presiune, undele de șoc, microjeturi, turbulențe, forfecare forțe, etc. Acest fenomen este cunoscut sub numele de ultrasunete sau cavitatie acustic. Aceste forțe intense de cavitație cu ultrasunete descompune moleculele la cOH și cOOH55 radicalilor. Afreen et al (2017) presupune că reacția poate progresa în două căi simultan. Radicalii COH ca specii reactive de oxigen (ros) atașați pe cușcă C60 pentru a da fullerenol (path I), și/sau-Oh și COOH radicalii ataca electroni deficit de C60 obligațiuni duble într-o reacție nucleofilice și acest lucru duce la formarea de epoxid fulerena [C60On] ca un intermediar în prima etapă (calea II), care este similar cu mecanismul de reacție Bingel. Mai mult, atacul repetat al cOH (sau cOOH) pe C60O prin intermediul unei reacții SN2 rezultate în fulleren polichidroxilat sau fullerenol.
Epoxidarea repetată poate avea loc care produce grupe epoxid succesive, de exemplu, C60O2 și C60O3. Aceste grupuri epoxidice ar putea fi posibile candidați pentru a genera alte intermediari, de exemplu, epoxidul hidroxilat de fulleren în timpul sonolizei (= descompunerea sonochimică). În plus, deschiderea următoare inel de C60 (OH) xOy cu cOH poate duce la formarea de fullerenol. Formarea acestor intermediari în timpul sonolizei H₂O₂ sau H₂O în prezența C60 este inevitabilă, iar prezența lor în fullerenol final (deși într-o cantitate de urme) nu poate trece neobservat. Cu toate acestea, deoarece acestea sunt prezente numai în cantități de urme în fullerenol acestea nu sunt de așteptat să provoace orice impact semnificativ. [Afreen et al 2017:31936]

Ultrasonicators de înaltă performanță

Hielscher Ultrasonics furnizează procesoare cu ultrasunete pentru cerințele dumneavoastră specifice: fie că doriți să sonicate volume mici pe scara de laborator sau produc flux de volum mare pe scară industrială, portofoliul larg Hielscher de înaltă performanță cu ultrasunete Procesoarele oferă soluția perfectă pentru aplicația dvs. Puterea de mare putere, reglare precisă și fiabilitatea ultrasonicators noastre asigurați-vă că cerințele de proces sunt îndeplinite. Ecranele digitale tactile și înregistrarea automată a datelor parametrilor ultrasonice pe un card SD integrat fac funcționarea și controlul dispozitivelor noastre cu ultrasunete foarte ușor de utilizat.
Robustetea echipamentelor cu ultrasunete Hielscher permite pentru funcționare 24/7 la grele și în medii solicitante.
Tabelul de mai jos vă oferă o indicație a capacității de procesare aproximativă a ultrasonicators noastre: