คลิกเคมี – วิธีเพิ่มปฏิกิริยาคลิกด้วย Sonication

ปฏิกิริยาเคมีคลิกเช่นปฏิกิริยาไซโคลแอดเวนชัน azide-alkyne (CuAAC) ที่เร่งปฏิกิริยาทองแดงสามารถได้รับประโยชน์อย่างมากจากการใช้อัลตราซาวนด์พลังงาน ผลกระทบจากโซโนเคมีเพิ่มผลผลิตและอัตราการแปลง นอกจากนี้ ประสิทธิภาพโดยรวมของปฏิกิริยาเคมีคลิกยังได้รับการปรับปรุงอีกด้วย ในฐานะที่เป็นเทคนิคของเคมีสีเขียว ultrasonication ก่อให้เกิดปฏิกิริยาทางเคมีที่มีประสิทธิภาพและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้น

อัลตราโซนิกส่งเสริมทองแดงเร่งปฏิกิริยา Azide - Alkyne Cycloaddition

ไซโคลแอดดิชั่น azide-alkyne ที่เร่งปฏิกิริยาด้วยทองแดง (CuAAC) มีชื่อเสียงในฐานะตัวอย่างที่สําคัญและโดดเด่นที่สุดของปฏิกิริยาเคมีคลิก Cravotto และเพื่อนร่วมงานจาก Univerisity of Turin (อิตาลี) ได้พัฒนาโปรโตคอลสําหรับปฏิกิริยาไซโคลแอดเดนซ์ 1,3-dipolar ที่ได้รับความช่วยเหลือจากอัลตร้าซาวด์ของ azides และ alkynes โดยใช้ทองแดงโลหะ (Cu) เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา กลุ่ม azido เป็นผู้มีส่วนร่วมที่เต็มใจในปฏิกิริยาอินทรีย์ประเภทนี้ ความสามารถในการมีเพศสัมพันธ์ของกลุ่ม azido กับอัลไคน์ได้รับการปรับปรุงอย่างมากในการปรากฏตัวของ Cu (I) และ sonication ส่งเสริมปฏิกิริยาการคลิก

เคมีคลิกที่เพิ่มขึ้น Sonochemically: cycloaddition ทองแดงเร่งปฏิกิริยากับ phenylacetylene ได้รับการปรับปรุงโดย ultrasonication
(การศึกษาและกราฟิก: © Cintas et al., 2010)

ข้อดีของปฏิกิริยาโซโนเคมี

การสังเคราะห์อัลตราโซนิก (การสังเคราะห์ sono) ได้กลายเป็นหนึ่งในเทคนิคที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในวิชาเคมีเนื่องจากข้อดีหลายประการ ปฏิกิริยาที่ได้รับการส่งเสริมทางเคมีโซโนเคมิคอลเป็นเลิศวิธีการกวนหรือความร้อนแบบดั้งเดิมโดยคํานึงถึงอัตราการเกิดปฏิกิริยาผลผลิตความเรียบง่ายในการดําเนินงานความบริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์ประสิทธิภาพการใช้พลังงานเป็นต้น มันแสดงให้เห็นทางวิทยาศาสตร์ว่าการใช้อัลตร้าซาวด์พลังงานสามารถส่งเสริมปฏิกิริยาทางเคมีและสามารถลดเวลาปฏิกิริยาเช่นเดียวกับปฏิกิริยาข้างเคียงที่ไม่พึงประสงค์ ในฐานะที่เป็นแหล่งพลังงานสีเขียวทางเลือก sonication ทําให้ปฏิกิริยาทางเคมีจํานวนมากเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้นเนื่องจากต้องใช้สารตั้งต้นน้อยลงตัวทําละลายที่อ่อนกว่าและพลังงานน้อยลง

ปฏิกิริยาอินทรีย์ที่เร่งปฏิกิริยาทองแดง-ตัวเร่งปฏิกิริยา

ผลประโยชน์ของอัลตร้าซาวด์และ sonochemistry ต่อปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องกับโลหะเป็นที่รู้จักกันดี Sonication ส่งเสริมการกําจัดเชิงกลของชั้นพาสซีฟและช่วยเพิ่มทั้งการถ่ายโอนมวลและการถ่ายโอนอิเล็กตรอนจากโลหะไปยังตัวรับอินทรีย์
การสังเคราะห์คลิกโดยใช้อัลตร้าซาวด์ช่วยถูกนําไปใช้ในการเตรียมอนุพันธ์ 1,2,3-triazole 1,2,3-triazole ที่หลากหลายโดยเริ่มจากโมเลกุลขนาดเล็กและโอลิโกเมอร์เช่น cyclodextrins (CD) การใช้โปรโตคอลที่มีประสิทธิภาพและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมนี้ทําให้ adducts ทั้งหมดสามารถสังเคราะห์ได้ใน 2-4 ชั่วโมง (รวมถึงการทํางานและไม่รวมลักษณะเฉพาะ) เคมีคลิกได้รับการแสดงให้เห็นว่าสามารถเชื่อมโยงเคมีกับชีววิทยาได้โดยตรงจึงกลายเป็นปฏิกิริยาสหวิทยาการที่แท้จริงด้วยการบังคับใช้ที่กว้างมาก
(cf เลย Cintas et al., 2010)

ประหยัดเวลาคลิกเคมีเนื่องจากจลนศาสตร์ปฏิกิริยาเร่ง ultrasonically

การใช้อัลตร้าซาวด์สามารถเร่งปฏิกิริยาทางเคมีที่ช้าซึ่งโดยปกติจะใช้เวลาหลายชั่วโมงในโหมดแบทช์ เนื่องจากจลนพลศาสตร์ของปฏิกิริยาที่ดีขึ้นอย่างมีนัยสําคัญเวลาตอบสนองสามารถลดลงได้ถึงหลายนาที การใช้เครื่องปฏิกรณ์ไหลอัลตราโซนิกสามารถปรับปรุงผลผลิตได้รับการประหยัดเวลาและจึงส่งผลให้ประสิทธิภาพที่ดีของการสังเคราะห์ช้าตามอัตภาพ

เครื่องอัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงสําหรับปฏิกิริยาคลิกที่เพิ่มขึ้นจากโซโนเคมี

Hielscher Ultrasonics ออกแบบผลิตและจัดจําหน่ายอัลตราโซนิกชนิดโพรบประสิทธิภาพสูงเครื่องปฏิกรณ์ sonochemical และอุปกรณ์เสริมสําหรับกระบวนการ sonochemical ที่ซับซ้อน ด้วยโปรเซสเซอร์ล้ําเสียงตั้งแต่ 50 วัตต์ถึง 16,000 วัตต์ต่อโพรบ (sonotrode / horn) Hielscher สามารถเสนอการตั้งค่า sonochemical ที่เหมาะสมที่สุดสําหรับปฏิกิริยาทางเคมีของคุณ
เครื่องอัลตราโซนิก Hielscher ได้รับการยอมรับในด้านคุณภาพความน่าเชื่อถือและความทนทาน Hielscher Ultrasonics เป็น บริษัท ที่ได้รับการรับรองมาตรฐาน ISO และให้ความสําคัญเป็นพิเศษกับเครื่องอัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงที่มีเทคโนโลยีล้ําสมัยและใช้งานง่าย แน่นอนเครื่องอัลตราโซนิก Hielscher เป็นไปตามมาตรฐาน CE และตรงตามข้อกําหนดของ UL, CSA และ RoHs

ตารางด้านล่างนี้จะช่วยให้คุณมีข้อบ่งชี้ของความจุในการประมวลผลโดยประมาณของ ultrasonicators ของเรา: