Kliknite Kemija – Kako izboljšati klik reakcije z sonication
Klik kemičnih reakcij, kot so baker kataliziran azid-alkin ciklodition (CuAAC) reakcije lahko zelo koristi od uporabe moč ultrazvok. Sonokemični učinki povečujejo stopnjo donosa in pretvorbe. Poleg tega se izboljša splošna učinkovitost reakcij na kemijo klikov. Kot tehnika zelene kemije ultrasonication prispeva k učinkovitejšim in okolju prijaznejšim kemičnim reakcijam.
Ultrazvočno spodbuja baker-kataliziran azide-alkin ciklodicija
Bakrom katalizirana azidno-alkina ciklodicija (CuAAC) je znana kot najpomembnejši in izstopajoč primer reakcije kemije klikov. Cravotto in kolegi iz Univerisity of Torino (Italija) so razvili protokol za ultrazvočno podprto 1,3-dipolarno ciklodicidno reakcijo azidov in alkinov, ki uporabljajo kovinski baker (Cu) kot katalizator. Skupina azido je pripravljena udeleženka takšne ekološke reakcije. Zmogljivost sklopke skupine azido z alkini je bistveno izboljšana v prisotnosti cepiva Cu(I) in sonication spodbuja reakcijo klika.
Ultrazvočno vznemirjen reaktor z ultrazvočnim up200St za intenzivne kemične reakcije v kemiji klikov.
- izboljšana zmogljivost vlečenja
- višje Donosi
- hitrejši Reakcija
- Izboljšani reakcijska kinetika
- Zelena kemija
- Enostavno & varno delovanje
Sonokemično okrepljena kemija klikov: Bakrom katalizirana ciklodicija s fenilacetilenom se izboljša z ultrasonikacijo.
(Študija in grafika: © Cintas et al., 2010)
Prednosti sonokemičnih reakcij
Ultrazvočna sinteza (sono-sinteza) se je pojavila kot ena najbolj cenijo intenzivne tehnike v kemiji zaradi več prednosti. Sonokemično promovirane reakcije so odlične običajne vznemirjene ali toplotno podprte metode glede na hitrost reakcije, donosnost, operativno lahkotnost, čistost proizvodov, energetsko učinkovitost itd. Znanstveno je dokazano, da lahko uporaba ultrazvoka moči spodbuja kemične reakcije, in lahko zmanjša čas reakcije, kot tudi neželene stranske reakcije. Kot alternativni zeleni vir energije, sonication naredi veliko kemičnih reakcij okolju prijaznejši kot manj reaaktivantov, blažja topila, in manj energije so potrebne.
Sonokemične ekološke reakcije z bakrom
Dobro znani so blagodejni učinki ultrazvoka in sonokemije na reakcije, ki vključujejo kovine. Sonication spodbuja mehansko odstranjevanje pasivnih plasti in krepi tako prenos mase kot prenos elektronov iz kovine v organski sprejemnik.
Sinteza klikov s pomočjo ultrazvoka je bila uporabljena za pripravo širokega razpona 1,4-disubstituiranih 1,2,3-triazolnih derivatov, ki se začnejo tako iz majhnih molekul kot oligomerjev, kot so ciklodektrini (CD). Z uporabo tega učinkovitega in bolj zelenega protokola je mogoče vse addukte sintetizovati v 2-4 h (vključno z delom in brez karakterizacije). Kemija klikov je pokazala, da lahko neposredno poveže kemijo z biologijo in tako postane prava interdisciplinarna reakcija z izjemno široko uporabnostjo.
(prim. Cintas et al., 2010)
Zaprt ultrazvočni reaktor za sonokemične reakcije, npr.
Shranjevanje časa Klik Kemija zaradi ultrazvočno pospešene reakcije Kinetika
Izvedba ultrazvoka lahko pospeši počasne kemične reakcije, ki običajno trajajo več ur v paketnem načinu. Zaradi bistveno izboljšane reakcijske kinetike se lahko reakcijski čas skrajša na nekaj minut. Uporaba ultrazvočnega reaktorja pretoka lahko znatno izboljša donose, pridobi prihranek časa in s tem povzroči veliko učinkovitost konvencionalno počasne sinteze.
Ultrasonicatorji visoke zmogljivosti za sonokemično izboljšane reakcije klika
Hielscher Ultrasonics designs, proizvaja in distribuira visoko zmogljive sonde tipa ultrasonicatorjev, sonokemičnih reaktorjev in dodatkov za sofisticirane sonokemične procese. Z ultrazvočnimi procesorji, ki segajo od 50 vatov do 16.000 vatov na sondo (sonotroda / rog), vam lahko Hielscher ponudi najbolj primeren sonokemični nastavitev za vašo kemično reakcijo.
Hielscher ultrasonicatorji so priznani po kakovosti, zanesljivosti in robustnosti. Hielscher Ultrasonics je iso certificirano podjetje in dal poseben poudarek na visokozmogiji ultrasonicators, ki vključujejo najmotejšo tehnologijo in prijaznost uporabnika. Seveda, Hielscher ultrasonicators so CE skladni in izpolnjujejo zahteve UL, CSA in RoHs.
V spodnji tabeli vam daje podatek o približni zmogljivosti obdelave naših ultrasonicators:
| serija Volume | Pretok | Priporočena naprave |
|---|---|---|
| 1 do 500ml | 10 do 200 ml / min | UP100H |
| 10 do 2000 ml | 20 do 400ml / min | UP200Ht, UP400St |
| 00,1 do 20L | 00,2 do 4L / min | UIP2000hdT |
| 10 do 100L | 2 do 10L / min | UIP4000hdT |
| 15 do 150L | 3 do 15L/min | UIP6000hdT |
| ni podatkov | 10 do 100L / min | UIP16000 |
| ni podatkov | večja | gruča UIP16000 |
Kontaktiraj nas! / Vprašajte nas!
Hielscher Ultrasonics proizvaja visoko zmogljivost ultrazvočnih homogenizatorjev za mešanje aplikacij, disperzijo, emulgiranje in ekstrakcijo na lab, pilot in industrijske lestvice.
Literatura/reference
- Cintas, Pedro; Barge, Alessandro; Tagliapietra, Silvia; Boffa, Luisa; Cravotto, Giancarlo (2010): Alkyne-azide click reaction catalyzed by metallic copper under ultrasound. Nature Protocols 5, 2010. 607-16.
- El-bendary, M.M.; Saleh, T.S.; Al-Bogami, A.S. (2018): Ultrasound Assisted High-Throughput Synthesis of 1,2,3-Triazoles Libraries: A New Strategy for “Click” Copper-Catalyzed Azide-Alkyne Cycloaddition Using Copper(I/II) as a Catalyst. Catalysis Letters 148, 2018. 3797–3810.
- Nobel Prize Committee: The click reaction that changed chemistry.
- Andrijana Mescic; Anita Salic; Tomislav Gregoric; Bruno Zelic; Silvana Raic- Malic (2017): Continuous flow-ultrasonic synergy in click reactions for the synthesis of novel 1,2,3-triazolyl appended 4,5-unsaturated l-ascorbic acid derivatives. RSC Advances 7, 2017. 791-800.
- Salvatore Marullo, Francesca D’Anna, Carla Rizzo, Renato Noto, (2015): The ultrasounds–ionic liquids synergy on the copper catalyzed azide–alkyne cycloaddition between phenylacetylene and 4-azidoquinoline. Ultrasonics Sonochemistry, Vol. 23, 2015. 317-323.
- Arafa, Wael & Nayl, A.A. (2019): Water as a solvent for Ru‐catalyzed click reaction: Highly efficient recyclable catalytic system for triazolocoumarins synthesis. Applied Organometallic Chemistry 2019.
Dejstva je treba vedeti
Kliknite Kemija z Nobelovo nagrado za kemijo 2022
Kliknite kemijo, ki so jo kovanci Sharpless in sodelavci v 2001, je koncept predlagan za razred skoraj perfektnih reakcija, ki su visoko učinkovite s visoko atomskom ekonomijom, širokim po obimu, i stereospecifičan (ali ne mora biti enantioselektiven), generira samo neoficisive nužde, ki se lahko enostavno odstranijo, i zahteva samo preproste reakcijske pogoje, ali i zlahka dostopne reaktante i preproste postopke za izoliranje proizvoda.
Hielscher Ultrasonics proizvaja visoko zmogljivost ultrazvočnih homogenizatorjev iz laboratorij do industrijske velikosti.