Кликните на Хемија – Како побољшати реакције на клик помоћу соникације
Хемијске реакције клика као што су реакције азид-алкин циклоадиције катализоване бакром (ЦуААЦ) могу имати велике користи од примене ултразвука. Сонохемијски ефекти повећавају принос и стопу конверзије. Поред тога, побољшана је укупна ефикасност хемијских реакција кликова. Као техника зелене хемије, ултразвук доприноси ефикаснијим и еколошки прихватљивијим хемијским реакцијама.
Ултразвучно промовисана азид-алкин циклоадиција катализована бакром
Азид-алкин циклоадиција (ЦуААЦ) катализована бакром је позната као најважнији и најистакнутији пример хемијских реакција клика. Кравото и колеге са Универзитета у Торину (Италија) развили су протокол за 1,3-диполарну циклоадициону реакцију азида и алкина уз помоћ ултразвука користећи метални бакар (Цу) као катализатор. Азидо група је вољан учесник у овој врсти органске реакције. Капацитет спајања азидо групе са алкинима је значајно побољшан у присуству Цу(И) и соникација промовише реакцију клика.
Реактор са ултразвучним мешањем са ултрасоникатором УП200Ст за појачане хемијске реакције у клик хемији.
- побољшан капацитет спајања
- већи приноси
- бржа реакција
- побољшана кинетика реакције
- зелена хемија
- једноставан & безбедан рад
Сонохемијски побољшана хемија клика: циклоадиција катализована бакром са фенилацетиленом је побољшана ултразвуком.
(Студија и графика: © Цинтас ет ал., 2010)
Предности сонохемијских реакција
Ултразвучна синтеза (соно-синтеза) се појавила као једна од најцењенијих техника интензивирања у хемији због вишеструких предности. Реакције које се промовишу сонохемијом одликују се конвенционалним агитираним или термичким методама у погледу брзине реакције, приноса, оперативне једноставности, чистоће производа, енергетске ефикасности итд. Научно је доказано да употреба ултразвука може да подстакне хемијске реакције и може да смањи реакцију. време као и нежељене нежељене реакције. Као алтернативни зелени извор енергије, соникација чини многе хемијске реакције прихватљивијим за животну средину јер је потребно мање реактаната, блажих растварача и мање енергије.
Сонохемијске органске реакције катализоване бакром
Благотворни ефекти ултразвука и сонохемије на реакције које укључују метале су добро познати. Соникација промовише механичко уклањање пасивизирајућих слојева и побољшава пренос масе и пренос електрона са метала на органски акцептор.
Синтеза клика уз помоћ ултразвука је примењена за припрему широког спектра 1,4-дисупституисаних деривата 1,2,3-триазола, почевши од малих молекула и олигомера као што су циклодекстрини (ЦД). Користећи овај ефикасан и зеленији протокол, сви адукти се могу синтетизовати за 2-4 х (укључујући обраду и карактеризацију). Показало се да клик хемија може директно да повеже хемију са биологијом, чиме постаје права интердисциплинарна реакција са изузетно широком применом.
(уп. Цинтас ет ал., 2010)
Затворени ултразвучни реактор за сонохемијске реакције, нпр. у хемији кликова.
Хемија клика која штеди време захваљујући ултразвучно убрзаној кинетици реакције
Имплементација ултразвука може убрзати споре хемијске реакције, које обично трају неколико сати у серијском режиму. Због значајно побољшане кинетике реакције, време реакције се може смањити на неколико минута. Коришћење ултразвучног проточног реактора може значајно побољшати приносе, постићи уштеду времена и на тај начин резултирати великом ефикасношћу конвенционално спорих синтеза.
Ултрасоникатори високих перформанси за сонохемијски побољшане реакције на клик
Хиелсцхер Ултрасоницс дизајнира, производи и дистрибуира ултрасоникаторе типа сонде високих перформанси, сонохемијске реакторе и прибор за софистициране сонохемијске процесе. Са ултразвучним процесорима у распону од 50 вати до 16.000 вати по сонди (сонотрода / рог), Хиелсцхер је у могућности да вам понуди најприкладније сонохемијско подешавање за вашу хемијску реакцију.
Хиелсцхер ултрасоницатори су признати по свом квалитету, поузданости и робусности. Хиелсцхер Ултрасоницс је ИСО сертификована компанија и ставља посебан нагласак на ултрасоникаторе високих перформанси са најсавременијом технологијом и лакоћом за коришћење. Наравно, Хиелсцхер ултрасоникатори су усаглашени са ЦЕ и испуњавају захтеве УЛ, ЦСА и РоХ.
Табела у наставку даје вам индикацију приближних капацитета обраде наших ултразвучних апарата:
| Батцх Волуме | Проток | Препоручени уређаји |
|---|---|---|
| 1 до 500 мл | 10 до 200 мл/мин | УП100Х |
| 10 до 2000 мл | 20 до 400 мл/мин | УП200Хт, УП400Ст |
| 0.1 до 20Л | 0.2 до 4Л/мин | УИП2000хдТ |
| 10 до 100 л | 2 до 10 л/мин | УИП4000хдТ |
| 15 до 150Л | 3 до 15 л/мин | УИП6000хдТ |
| на | 10 до 100 л/мин | УИП16000 |
| на | већи | кластер оф УИП16000 |
Контактирајте нас! / Питајте нас!
Хиелсцхер Ултрасоницс производи ултразвучне хомогенизаторе високих перформанси за апликације за мешање, дисперзију, емулзификацију и екстракцију у лабораторијским, пилотским и индустријским размерама.
Литература / Референце
- 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 које вреди знати
Кликните на Хемија награђена Нобеловом наградом за хемију 2022
Клик хемија, коју су сковали Схарплесс и сарадници 2001. године, је концепт предложен за класу скоро савршених реакција које су веома ефикасне са високом економијом атома, широког обима и стереоспецифичне (али не нужно енантиоселективне), генеришу само безопасне -производи који се могу лако уклонити и захтевају само једноставне реакционе услове као и лако доступне реактанте и једноставне процедуре за изоловање производа.
Хиелсцхер Ултрасоницс производи ултразвучне хомогенизаторе високих перформанси од лаб до индустријска величина.