คลิกเคมี – วิธีปรับปรุงปฏิกิริยาการคลิกด้วย Sonication

ปฏิกิริยาทางเคมีคลิก เช่น ปฏิกิริยาไซโคลไซด์ - อัลคีนที่เร่งปฏิกิริยาด้วยทองแดง (CuAAC) จะได้รับประโยชน์อย่างมากจากการใช้อัลตราซาวนด์กําลัง เอฟเฟกต์โซโนเคมีช่วยเพิ่มผลผลิตและอัตราการแปลง นอกจากนี้ ประสิทธิภาพโดยรวมของปฏิกิริยาเคมีแบบคลิกยังดีขึ้น ในฐานะที่เป็นเทคนิคของเคมีสีเขียวอัลตราโซนิกมีส่วนช่วยในปฏิกิริยาเคมีที่มีประสิทธิภาพและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น

อัลตราโซนิกส่งเสริมทองแดงเร่งปฏิกิริยา Azide-Alkyne Cycloaddition

ไซโคลไซด์ - อัลคีนที่เร่งปฏิกิริยาด้วยทองแดง (CuAAC) มีชื่อเสียงว่าเป็นตัวอย่างที่สําคัญที่สุดและโดดเด่นที่สุดของปฏิกิริยาเคมีคลิก Cravotto และเพื่อนร่วมงานจาก Univerisity of Turin (อิตาลี) ได้พัฒนาโปรโตคอลสําหรับปฏิกิริยาไซโคลซินบวก 1,3-dipolar โดยใช้อัลตราซาวนด์ของอะไซด์และอัลคีนโดยใช้ทองแดงโลหะ (Cu) เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา กลุ่ม azido เต็มใจมีส่วนร่วมในปฏิกิริยาอินทรีย์ประเภทนี้ ความสามารถในการมีเพศสัมพันธ์ของกลุ่ม azido กับอัลคีนได้รับการปรับปรุงอย่างมากเมื่อมี Cu (I) และ Sonication ส่งเสริมปฏิกิริยาการคลิก

เคมีคลิกที่ปรับปรุงด้วยโซโนเคมี: การเร่งปฏิกิริยาทองแดงด้วยฟีนิลอะเซทิลีนได้รับการปรับปรุงโดยอัลตราโซนิก
(การศึกษาและกราฟิก: © Cintas et al., 2010)

ข้อดีของปฏิกิริยาโซโนเคมี

การสังเคราะห์อัลตราโซนิก (sono-synthesis) ได้กลายเป็นหนึ่งในเทคนิคที่เข้มข้นขึ้นในวิชาเคมีเนื่องจากข้อดีหลายประการ ปฏิกิริยาที่ส่งเสริมด้วยโซโนเคมีเป็นเลิศของวิธีการกวนหรือความร้อนแบบเดิมในแง่ของอัตราการเกิดปฏิกิริยาผลผลิตความเรียบง่ายในการดําเนินงานความบริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์ประสิทธิภาพการใช้พลังงานเป็นต้น มีการพิสูจน์ทางวิทยาศาสตร์ว่าการใช้อัลตราซาวนด์พลังงานสามารถส่งเสริมปฏิกิริยาเคมีและสามารถลดเวลาตอบสนองรวมถึงปฏิกิริยาข้างเคียงที่ไม่พึงประสงค์ ในฐานะที่เป็นแหล่งพลังงานสีเขียวทางเลือกการ sonication ทําให้ปฏิกิริยาเคมีจํานวนมากเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้นเนื่องจากต้องใช้สารตั้งต้นน้อยลงตัวทําละลายที่อ่อนกว่าและพลังงานน้อยลง

ปฏิกิริยาอินทรีย์ที่เร่งปฏิกิริยาทองแดง Sonochemical

ผลประโยชน์ของอัลตราซาวนด์และโซโนเคมีต่อปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องกับโลหะเป็นที่รู้จักกันดี Sonication ส่งเสริมการกําจัดเชิงกลของชั้นทู่และเพิ่มทั้งการถ่ายโอนมวลและการถ่ายโอนอิเล็กตรอนจากโลหะไปยังตัวรับอินทรีย์
การสังเคราะห์การคลิกด้วยอัลตราซาวนด์ช่วยได้ถูกนําไปใช้สําหรับการเตรียมอนุพันธ์ 1,4-disubstituted 1,2,3-triazole ที่หลากหลายโดยเริ่มจากโมเลกุลขนาดเล็กและโอลิโกเมอร์ เช่น ไซโคลเดกซ์ทริน (CD) การใช้โปรโตคอลที่มีประสิทธิภาพและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมนี้ adducts ทั้งหมดสามารถสังเคราะห์ได้ภายใน 2-4 ชั่วโมง (รวมถึงการทํางานและไม่รวมการกําหนดลักษณะ) เคมีแบบคลิกได้รับการแสดงให้เห็นว่าสามารถเชื่อมโยงเคมีกับชีววิทยาได้โดยตรงจึงกลายเป็นปฏิกิริยาสหวิทยาการที่แท้จริงพร้อมการนําไปใช้อย่างกว้างขวางมาก
(อ้างอิง Cintas et al., 2010)

เคมีคลิกที่ประหยัดเวลาเนื่องจากจลนพลศาสตร์ปฏิกิริยาที่เร่งด้วยคลื่นเสียง

การใช้อัลตราซาวนด์สามารถเร่งปฏิกิริยาเคมีที่ช้าซึ่งโดยปกติจะใช้เวลาหลายชั่วโมงในโหมดแบทช์ เนื่องจากจลนศาสตร์ของปฏิกิริยาที่ดีขึ้นอย่างมีนัยสําคัญเวลาในการตอบสนองจึงสามารถลดลงเหลือหลายนาที การใช้เครื่องปฏิกรณ์การไหลแบบอัลตราโซนิกสามารถปรับปรุงผลผลิตได้มากประหยัดเวลาและส่งผลให้มีประสิทธิภาพที่ดีของการสังเคราะห์ช้าตามอัตภาพ

เครื่องอัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงสําหรับปฏิกิริยาการคลิกที่เพิ่มขึ้นด้วยโซโนเคมี

Hielscher Ultrasonics ออกแบบผลิตและจัดจําหน่ายเครื่องอัลตราโซนิกชนิดโพรบประสิทธิภาพสูงเครื่องปฏิกรณ์โซโนเคมีและอุปกรณ์เสริมสําหรับกระบวนการโซโนเคมีที่ซับซ้อน ด้วยโปรเซสเซอร์อัลตราโซนิกตั้งแต่ 50 วัตต์ถึง 16,000 วัตต์ต่อโพรบ (sonotrode / horn) Hielscher สามารถนําเสนอการตั้งค่า sonochemical ที่เหมาะสมที่สุดสําหรับปฏิกิริยาเคมีของคุณ
เครื่องอัลตราโซนิก Hielscher ได้รับการยอมรับในด้านคุณภาพความน่าเชื่อถือและความทนทาน Hielscher Ultrasonics เป็น บริษัท ที่ได้รับการรับรองมาตรฐาน ISO และให้ความสําคัญเป็นพิเศษกับเครื่องอัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงที่มีเทคโนโลยีล้ําสมัยและเป็นมิตรกับผู้ใช้ แน่นอนว่าเครื่องอัลตราโซนิกของ Hielscher เป็นไปตามมาตรฐาน CE และตรงตามข้อกําหนดของ UL, CSA และ RoHs

ตารางด้านล่างให้ข้อบ่งชี้ถึงความสามารถในการประมวลผลโดยประมาณของเครื่องอัลตราโซนิกของเรา: