Kimia klik – Si të përmirësohen reaksionet klik me sonikim

Reaksionet e kimisë klik, si reaksionet e cikloadicionit azid–alkin të katalizuara nga bakri (CuAAC), mund të përfitojnë shumë nga zbatimi i ultratingujve me fuqi të lartë. Efektet sonokimike rrisin rendimentin dhe shkallën e konvertimit. Gjithashtu, përmirësohet efikasiteti i përgjithshëm i reaksioneve të kimisë klik. Si teknikë e kimisë së gjelbër, trajtimi me ultratinguj kontribuon në reaksione kimike më efikase dhe më miqësore ndaj mjedisit.

Cikloadicioni azid–alkin i katalizuar nga bakri dhe i nxitur me ultratinguj

Cikloadicioni azid–alkin i katalizuar nga bakri (CuAAC) njihet si shembulli më i rëndësishëm dhe më i spikatur i reaksioneve të kimisë klik. Cravotto dhe kolegët nga Universiteti i Torinos (Itali) kanë zhvilluar një protokoll për reaksionin e cikloadicionit 1,3-dipolar të azideve dhe alkineve, të ndihmuar nga ultratingujt, duke përdorur bakër metalik (Cu) si katalizator. Grupi azido merr pjesë lehtësisht në këtë lloj reaksioni organik. Aftësia e grupit azido për t’u lidhur me alkinet përmirësohet ndjeshëm në prani të Cu(I) dhe sonikimi nxit reaksionin klik.

Kimia klik e përmirësuar në mënyrë sonokimike: Cikloadicioni me fenilacetilen i katalizuar nga bakri përmirësohet nga trajtimi me ultratinguj.
(Studimi dhe grafiku: © Cintas et al., 2010)

Përparësitë e reaksioneve sonokimike

Sinteza me ultratinguj (sonosinteza) është bërë një nga teknikat më të vlerësuara të intensifikimit në kimi falë përparësive të shumta. Reaksionet e nxitura në mënyrë sonokimike i tejkalojnë metodat konvencionale me trazim ose ato termike për sa i përket shpejtësisë së reaksionit, rendimentit, thjeshtësisë së përdorimit, pastërtisë së produkteve, efikasitetit energjetik etj. Është vërtetuar shkencërisht se përdorimi i ultratingujve me fuqi të lartë mund të nxitë reaksionet kimike dhe mund të zvogëlojë kohën e reaksionit, si edhe reaksionet anësore të padëshiruara. Si burim alternativ i gjelbër energjie, sonikimi i bën shumë reaksione kimike më miqësore ndaj mjedisit, pasi nevojiten më pak reaktantë, tretës më të butë dhe më pak energji.

Reaksione organike sonokimike të katalizuara nga bakri

Efektet e dobishme të ultratingujve dhe të sonokimisë në reaksionet ku përfshihen metale janë të njohura mirë. Sonikimi nxit largimin mekanik të shtresave pasivizuese dhe përmirëson si transferimin e masës, ashtu edhe transferimin e elektroneve nga metali tek akceptori organik.
Sinteza klik e ndihmuar nga ultratingujt është zbatuar për përgatitjen e një game të gjerë derivatesh të 1,2,3-triazolit të dizëvendësuara në pozicionet 1,4, duke u nisur si nga molekula të vogla, ashtu edhe nga oligomerë si ciklodekstrinat (CDs). Duke përdorur këtë protokoll efikas dhe më të gjelbër, të gjitha aduktet mund të sintetizohen brenda 2–4 h (duke përfshirë përpunimin pas reaksionit dhe duke përjashtuar karakterizimin). Është treguar se kimia klik mund ta lidhë drejtpërdrejt kiminë me biologjinë, duke u bërë kështu një reaksion vërtet ndërdisiplinor me zbatueshmëri jashtëzakonisht të gjerë.
(krah. Cintas et al., 2010)

Kimia klik që kursen kohë falë kinetikës së reaksionit të përshpejtuar nga ultratingujt

Zbatimi i ultratingujve mund të përshpejtojë reaksionet kimike të ngadalta, të cilat zakonisht zgjasin disa orë në regjim me tufa. Falë përmirësimit të ndjeshëm të kinetikës së reaksionit, koha e reaksionit mund të reduktohet në disa minuta. Përdorimi i një reaktori me rrjedhje me ultratinguj mund të përmirësojë ndjeshëm rendimentet, të kursejë kohë dhe kështu të sjellë efektshmëri të lartë të sintezave që zakonisht janë të ngadalta.

Sonikatorë me performancë të lartë për reaksione klik të përmirësuara në mënyrë sonokimike

Hielscher Ultrasonics projekton, prodhon dhe shpërndan sonikatorë me sondë me performancë të lartë, reaktorë sonokimikë dhe aksesorë për procese të sofistikuara sonokimike. Me procesorë me ultratinguj që variojnë nga 50 vat deri në 16 000 vat për sondë (sonotrodë / brirë ultrasonikë), Hielscher mund t’ju ofrojë konfigurimin sonokimik më të përshtatshëm për reaksionin tuaj kimik.
Sonikatorët Hielscher njihen për cilësinë, besueshmërinë dhe qëndrueshmërinë e tyre. Hielscher Ultrasonics është një kompani e certifikuar sipas ISO dhe i kushton vëmendje të veçantë sonikatorëve me performancë të lartë, të cilët kanë teknologjinë më të përparuar dhe janë të lehtë për t’u përdorur. Sigurisht, sonikatorët Hielscher janë në përputhje me CE dhe përmbushin kërkesat e UL, CSA dhe RoHs.

Tabela më poshtë ju jep një orientim mbi kapacitetin e përafërt të përpunimit të sonikatorëve tanë: