Kliknite na hemiju – Kako poboljšati klik reakcija pomoću sonication-a
Klik hemijske reakcije kao što su bakarno-katalizirane azide-alkyne cikloaddition (CuAAC) reakcije mogu imati velike koristi od primene power ultrazvuka. Sonohemijski efekti povećavaju prinos i stopu konverzije. Pored toga, poboljšana je i ukupna efikasnost klik hemijskih reakcija. Kao tehnika zelene hemije, ultrazvučnost doprinosi efikasnijim i ekološki prihvatljivijim hemijskim reakcijama.
Ultrasonically Promoted Copper-Catalyzed Azide-Alkyne Cycloaddition
Bakarno-katalizirana azide-alkyne cikloaddition (CuAAC) je renomirana kao najvažniji i najistaknutiji primer klik hemijskih reakcija. Cravotto i kolege iz Univerisity of Torino (Italija) razvili su protokol za ultrazvučnu reakciju cikloadditiona od 1,3 dipola azida i alkynesa koristeći metalik bakar (Cu) kao katalizator. Azido grupa je voljni učesnik ove vrste organske reakcije. Kapacitet prevrata azido grupe sa alkjenima je znatno unapređen u prisustvu Cu(I) i sonication promoviše klik reakciju.
Ultrasonično uznemiren reaktor sa ultrazvučnim UP200St za intenziviranje hemijskih reakcija u klik hemiji.
- poboljšani kapacitet prevrata
- Viši prinosi
- Bržu reakciju
- I poboljšana reakcija na kinetike
- Zelena hemija
- Jednostavno & bezbedna operacija
Sonohemijski unapređena klik hemija: Bakarni kahalizacija cikloadditiona sa fenilacetilenom se poboljšava ultrazvukom.
(Study and graphic: © Cintas et al., 2010)
Prednosti sonohemijskih reakcija
Ultrazvučna sinteza (sono-sinteza) se pojavila kao jedna od najcenjenijih tehnika intenziviranja hemije zbog višestrukih prednosti. Sonohemijski promovisane reakcije excel konvencionalno agitovane ili termalne metode u pogledu stope reakcije, prinosa, operativne jednostavnosti, čistoće proizvoda, energetske efikasnosti itd. Naučno je pokazano da upotreba power ultrazvuka može da promoviše hemijske reakcije, a može da smanji i vreme reakcije kao i neželjene bočne reakcije. Kao alternativni zeleni izvor energije, sonicija čini mnoge hemijske reakcije ekološki prihvatljivijim jer su potrebni manje reagantniji, blaži rastvarači i manje energije.
Sonochemical Copper-Catalyzed Organic Reactions
Blagotvorno dejstvo ultrazvuka i sonohemije na reakcije koje uključuju metale je dobro poznato. Sonication promoviše mehaničko uklanjanje pasivnih slojeva i pospešuje masovni prenos i prenos elektrona iz metala u organski prihvatnik.
Sinteza klika uz pomoć ultrazvuka primenjena je za pripremu širokog spektra od 1,4-neukusnih 1,2,3-triazolnih derivata počevši i od malih molekula i od oligomera kao što su ciklodekstrioni (CD-ovi). Koristeći ovaj efikasan i zeleniji protokol, svi dodaci se mogu sintetizovati u 2-4 h (uključujući rad i isključivanje karakterizacije). Pokazalo se da klik hemija može direktno da poveže hemiju sa biologijom i tako postane prava interdisciplinarna reakcija sa izuzetno širokom aplikacijom.
(cf. Cintas et al., 2010)
Zatvoren ultrazvučni reaktor za sonohemijske reakcije, npr.
Time-Saving Click Chemistry due to Ultrasonically Accelerated Reaction Kinetics
Implementacija ultrazvuka može ubrzati spore hemijske reakcije, koje obično traja nekoliko sati u grupnom režimu. Zbog značajno poboljšane kinetike reakcije, vreme reakcije se može smanjiti na nekoliko minuta. Korišćenje ultrazvučnog reaktora protoka može znatno da poboljša prinose, dobije uštedu vremena i time rezultira velikom efikasnosti konvencionalno sporih sinteza.
Ultrazvučnici visokih performansi za sonohemijski poboljšane klik reakcije
Hielscher Ultrasonics dizajnira, proizvodi i distribuira ultrazvučnike tipa sonesnike, sonohemične reaktore i pribor za sofisticirane sonohemijske procese. Sa ultrazvučnim procesorima od 50 vati do 16.000 vati po sondi (sonotrode / rog), Hielscher je u mogućnosti da vam ponudi najpogodniju sonohemijsku postavku za vašu hemijsku reakciju.
Hielscher ultrazvučni su prepoznati po svom kvalitetu, pouzdanosti i robusnosti. Hielscher Ultrasonics je ISO sertifikovana kompanija i poseban akcenat stavlja na ultrazvučnike visokih performansi koji sadrže vrhunsku tehnologiju i user-friendliness. Naravno, Hielscher ultrazvučni su CE usaglašeni i ispunjavaju zahteve UL, CSA i RoHs.
Табела испод показује приближни капацитет обраде наших ултразвучних уређаја:
| батцх tom | Проток | Препоручени уређаји |
|---|---|---|
| 1 до 500 мл | 10 до 200мЛ / мин | УП100Х |
| 10 до 2000мЛ | 20 до 400мЛ / мин | УП200Хт, УП400Ст |
| 0.1 до 20Л | 0.2 до 4Л / мин | УИП2000хдТ |
| 10 до 100Л | 2 до 10Л / мин | UIP4000hdT |
| 15 do 150L | 3 do 15L/min | UIP6000hdT |
| Н.А. | 10 до 100Л / мин | УИП16000 |
| Н.А. | веће | кластер УИП16000 |
Контактирајте нас! / Питајте нас!
Hielscher Ultrasonics proizvodi ultrazvučne homogenizatore visokih performansi za mešanje aplikacija, raspršivanje, emulzifikaciju i vađenje na laboratorijskoj, pilotskoj i industrijskoj skali.
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.
Чињенице вреди знати
Klik hemije nagrađen Nobelovom nagradom za hemiju 2022
Klik hemija, koju su skovali Sharpless i saradnici 2001.
Hielscher Ultrasonics proizvodi ultrazvučne homogenizatore visokih performansi od Лаб до industrijske veličine.