Sonokemiskt förbättrade Mannich-reaktioner

Mannich-reaktionen är viktiga kol-kolbindningsbildande reaktioner, som används i stor utsträckning i industrier som läkemedelsproduktion och syntes av naturprodukter. Medan de flesta av one-pot Mannich reaktioner är mycket långsamma, de positiva effekterna av ultraljud på Mannich reaktioner har snabbt implementerats för att förbättra utbyte och reaktionshastighet samt för att minska den traditionellt långa reaktionstiden ner till en kort procedur i Mannich reaktioner.

Sonokemi och dess fördelar i Mannich-reaktioner

Mannich-reaktionen är en av de viktigaste kol-kolbindningsbildande reaktionerna i organisk syntes, eftersom den ger syntetiskt och biologiskt viktiga β-aminokarbonylföreningar, som är viktiga mellanprodukter för konstruktion av olika kvävehaltiga naturprodukter och läkemedel.

Eftersom de flesta av Mannichs reaktioner i en kruka är långsamma med en reaktionstid på 10-20 timmar eller ännu längre, är enkla, men effektiva reaktionsfrämjande tekniker mycket uppskattade. Speciellt syntesen av ortosubstituerade aromatiska aminer via Mannich-reaktioner är kända för sin långsamma reaktionskinetik.
Ultraljudsbestrålning och de därmed genererade sonokemiska effekterna har visat sig påskynda reaktionskinetiken i Mannich-reaktioner drastiskt, t.ex. med en 13-faldig minskning från 20 timmar till 1,5 timmar i reaktionstid.

Ultraljud Mannich-reaktion av β-aminokarbonylföreningar

Sulfaminsyra (NH₂SÅ₃H, SA) användes som en effektiv, billig, giftfri och återvinningsbar grön katalysator för den ultraljudsassisterade en-pot Mannich-reaktionen av aldehyder med ketoner och aminer. Detta ultraljudsprotokoll har fördelarna med hög avkastning, milt tillstånd, ingen miljöförorening och enkla upparbetningsprocedurer. Viktigast av allt är att beta-aminokarbonylföreningar med ortosubstituerade aromatiska aminer för första gången erhålls i acceptabla till goda utbyten med denna metod.
Sulfaminsyra som katalysator undersöktes och 10 mol% sulfaminsyra var tillräckligt för att driva reaktionen helt till 95% utbyte i en signifikant accelererad reaktionstid på 1,5h (i jämförelse med höghastighetsomrörning, som endast uppnådde 85% utbyte på ca 20h). Detta understryker det väletablerade faktum att kraft, ultraljud och sonokemi påskyndar organiska reaktioner. Tabellen nedan visar de betydande fördelarna med ultraljud jämfört med höghastighetsomrörning för Mannich reaktioner.

Högpresterande sonokemisk utrustning för Mannich-reaktioner

Sonokemisk utrustning för syntes och katalys av kemiska produkter såsom aminokarbonylföreningar och andra intermediärer är lätt tillgänglig i alla storlekar – Från kompakta labbultraljudsapparater till fullt industriella ultraljudsreaktorer. Hielscher Ultrasonics designar, tillverkar och distribuerar ultraljudsapparater med hög effekt. Alla ultraljudssystem tillverkas på huvudkontoret i Teltow, Tyskland och distribueras därifrån över hela världen.
Den sofistikerade hårdvaran och smarta programvaran i Hielscher ultraljudsapparater är utformade för att garantera tillförlitlig drift, reproducerbara resultat samt användarvänlighet. Hielscher ultraljudsapparater är robusta och pålitliga, vilket gör att de kan installeras och användas under tunga förhållanden. Driftinställningar kan enkelt nås och ställas in via en intuitiv meny, som kan nås via en digital färgpekskärm och webbläsarens fjärrkontroll. Därför registreras alla bearbetningsförhållanden som nettoenergi, total energi, amplitud, tid, tryck och temperatur automatiskt på ett inbyggt SD-kort. Detta gör att du kan revidera och jämföra tidigare ultraljudsbehandling körningar och att optimera syntesen och funktionaliseringen av sonokemiskt förbättrade reaktioner såsom Mannich-reaktionen, Diels-Alder-reaktionen eller Michael tillägg till högsta effektivitet.
Hielscher Ultrasonics-system används över hela världen för sonokemiska processer (sono-syntes och sono-katalys) och har visat sig vara tillförlitlig utrustning i batch och kontinuerlig in-line-läge. Hielscher industriella ultraljudsapparater kan enkelt köra höga amplituder i kontinuerlig drift (24/7/365). Amplituder på upp till 200 μm kan enkelt genereras kontinuerligt med vanliga sonotroder (ultraljudssonder / horn). För ännu högre amplituder finns anpassade ultraljudssonotroder tillgängliga. På grund av deras robusthet och låga underhåll installeras våra ultraljudsapparater vanligtvis för tunga applikationer och i krävande miljöer.
Hielscher ultraljudsprocessorer för sonokemiska synteser är redan installerade över hela världen i kommersiell skala. Kontakta oss nu för att diskutera din sonokemiskt drivna syntes via Mannich-reaktion! Vår erfarna personal delar gärna med sig av mer information om den sonokemiska syntesvägen, ultraljudssystem och priser!
Med fördelen av ultraljudssyntesmetoden kommer din kemiska produktion att utmärka sig i effektivitet, enkelhet och låg kostnad jämfört med andra katalytiska syntesprocesser!

Tabellen nedan ger dig en indikation på den ungefärliga bearbetningskapaciteten hos våra ultraljudsapparater: