ปฏิกิริยาดิลส์-ออลเดอร์ที่ได้รับการปรับปรุงอย่างไม่เป็นระบบเคมี

ปฏิกิริยา Diels-Alder ใช้กันอย่างแพร่หลายสําหรับการสังเคราะห์ทางเคมีซึ่งจะต้องเกิดพันธะคาร์บอนคาร์บอนปรมาณู Ultrasonication และผลกระทบ sonochemical มีประสิทธิภาพสูงในการขับขี่และส่งเสริมปฏิกิริยา Diels-Alder ส่งผลให้ผลผลิตสูงขึ้นลดเวลาปฏิกิริยาอย่างมีนัยสําคัญและในเวลาเดียวกันเป็นส่วนหนึ่งของเคมีสีเขียวที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม

ปฏิกิริยาดิลส์-ต้นไม้ออลเดอร์ที่ปรับปรุงด้วยเคมีสีเขียว

ปฏิกิริยา Diels-Alder เป็นปฏิกิริยาทางเคมีซึ่งเกิดพันธะระหว่างอะตอมคาร์บอน ปฏิกิริยา Diels-Alder จัดเป็นไซโคลเดอร์ที่ได้รับอนุญาตทางความร้อน [4 + 2] [π4S + π2S]. เนื่องจากการสังเคราะห์อินทรีย์ที่ช่วยอัลตราซาวนด์เป็นเส้นทางสังเคราะห์สีเขียวและมีประสิทธิภาพซึ่งช่วยเพิ่มอัตราการเกิดปฏิกิริยาผลผลิตและการเลือกปฏิกิริยา sonication จึงเป็นเทคนิคที่ง่ายและเชื่อถือได้ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในห้องปฏิบัติการและการผลิตอุตสาหกรรม บ่อยครั้งที่เส้นทางที่ได้รับการส่งเสริมทางเคมีช่วยอํานวยความสะดวกในการเปลี่ยนแปลงอินทรีย์ในสภาวะแวดล้อมซึ่งต้องการสภาวะอุณหภูมิและความดันที่รุนแรงซึ่งช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายพลังงานและเปลี่ยนการสังเคราะห์ทางเคมีเป็นขั้นตอนการประหยัด

ขอข้อมูล





Ultrasonicators such as the UP400St are widely used to intensify and accelerate organic reactions (e.g., the Diels-Alder reaction) via sonochemical effects.

เครื่องอัลตราโซนิกชนิดโพรบเช่น UP400St ใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อกระตุ้นและเร่งปฏิกิริยาอินทรีย์เช่นปฏิกิริยา Diels-Alder ผ่านผลกระทบ sonochemical

ปฏิกิริยาอัลตราโซนิก Diels-Alder โดยใช้ตัวทําละลาย Eutectic ลึก

ตัวทําละลายยูเทคติกลึก (DES) เป็นสารละลายของลูอิสหรือกรดและฐาน Brønsted ซึ่งเป็นส่วนผสมของสหภาพยุโรป เนื่องจากตัวทําละลาย eutectic ลึกไม่ติดไฟมีความดันไอต่ําและความเป็นพิษและมักจะทําจากสารประกอบธรรมชาติพวกเขาเป็นทางเลือกตัวทําละลายที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้น Ultrasonication และตัวทําละลาย eutectic ลึกเป็นที่รู้จักกันในการทํางานร่วมกันร่วมกันและดังนั้นจึงใช้สําหรับสังเคราะห์สารเคมีเช่นเดียวกับในการสกัดล้ํา การใช้ตัวทําละลาย eutectic ลึกเป็นประโยชน์ในปฏิกิริยา Diels-Alder ที่ได้รับการส่งเสริมด้วยอัลตราโซนิกเช่นกัน ตัวอย่างเช่น sonication ใช้เพื่อส่งเสริมปฏิกิริยา Diels-Alder โดยใช้ N-ethylmaleimide เป็น dienophile เปลี่ยนลักษณะของ diene ในตัวทําละลาย eutectic ลึก (DES) ภายใต้ทั้งความร้อนทั่วไปและการเปิดใช้งานอัลตราโซนิก
การใช้การเปิดใช้งานอัลตราโซนิกร่วมกับตัวทําละลาย eutectic ลึกพิสูจน์แล้วว่าเป็นประโยชน์ให้ผลตอบแทนที่ดีในเวลาปฏิกิริยาลดลงอย่างมาก

Using ultrasonic activation of the Diels−Alder reactio in combination with deep eutectic solvents is proved to be beneficial providing good yields in drastically reduced reaction times.

อัลตราโซนิกปรับปรุง Diels−ปฏิกิริยาต้นไม้ต้นไม้
โครงการที่ดัดแปลงจาก Marullo et al., 2020

ขั้นตอนทั่วไปสําหรับปฏิกิริยา Diels-Alder โดยใช้ DES และ sonication

ปฏิกิริยา Diels-Alder ที่ได้รับการส่งเสริมด้วยอัลตราโซนิกดําเนินการโดยการแทรกโพรบอัลตราโซนิก (sonotrode / horn) ในภาชนะปฏิกิริยา ใช้โพรบอัลตราโซนิกที่มีปลายเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.5 ซม. กําลังขับที่ระบุคือ 70 W ปฏิกิริยาถูกดําเนินการที่ 40 ° C ใช้โหมด inpulse sonication กับ 5 วินาที ON และ 20 วินาทีรอบ OFF ปฏิกิริยา Diels-Alder ที่ทวีความรุนแรงขึ้นอัลตราโซนิกให้ผลตอบแทนที่ดีในเวลาที่สั้นกว่าภายใต้สภาวะเงียบ (70 นาทีและ 24 ชั่วโมงสําหรับปฏิกิริยา sonochemical และเงียบตามลําดับ)
เพื่อประเมินประสิทธิภาพการใช้พลังงานของปฏิกิริยา Diels-Alder ที่เข้มข้นขึ้นการใช้พลังงานสําหรับปฏิกิริยา Diels-Alder ที่เงียบและส่งเสริมอัลตราโซนิก การคํานวณให้การบริโภค 35,094 kJ / g สําหรับปฏิกิริยาเงียบและ 28.4 kJ / g สําหรับปฏิกิริยาช่วย ultrasonically (แตรอัลตราโซนิกที่มีกําลังเอาต์พุตของพลังงานสุทธิ 70 W) ตามลําดับ ส่งผลให้ 99% ของพลังงานที่บันทึกไว้สําหรับปฏิกิริยา Diels-Alder ที่ขับเคลื่อนด้วยสารเคมี ข้อสังเกตทั้งหมดเหล่านี้แนะนําอย่างยิ่งว่าการใช้ตัวทําละลาย eutectic ลึก (DES) และการฉายรังสีอัลตราโซนิกเป็นวิธีการที่มีประสิทธิภาพและประหยัดพลังงานสําหรับกระบวนการสังเคราะห์ที่สําคัญเช่นปฏิกิริยา Diels-Alder (Marullo et al., 2020)

ผลของตัวทําละลายยูเทคติกลึกต่างๆร่วมกับ Sonication

ผลลัพธ์ที่ดีที่สุดสําหรับปฏิกิริยา Diels-Alder ที่ได้รับการส่งเสริมด้วยอัลตราโซนิกประสบความสําเร็จเมื่อตัวทําละลาย eutectic ลึก [ChCl]:[Fru] และ [TBACl]:[EG] ถูกใช้เป็นตัวทําละลาย การใช้ [ChCl]:[Fru] และ [TBACl]:[EG] เป็นตัวทําละลายช่วยลดเวลาปฏิกิริยาอย่างมีนัยสําคัญรวมถึงการปรับปรุงอัตราผลตอบแทนอย่างมีนัยสําคัญ (สําหรับ [TBACl]:[EG] 73% และ 87% และสําหรับ [ChCl]:[Fru] 23 และ 75% ภายใต้สภาวะเงียบและโซโนเคมีตามลําดับ)
ในบางกรณีคือเมื่อ [TBPCl]:[EG], [ChCl]:[Gly] และ [AcChCl]:[EG] ถูกใช้เป็นตัวทําละลายผลผลิตจะเทียบได้กับที่ได้รับภายใต้สภาวะเงียบ ๆ แต่อัตราของกระบวนการทางเคมียังคงดีขึ้นอย่างมากโดย sonication
Sonication ทํางานได้ดีมากกับความดันไอต่ําและตัวทําละลายหนืดเช่นของเหลวไอออนิก (ILs) เนื่องจากเงื่อนไขเหล่านี้อํานวยความสะดวกในการสร้างผลกระทบโพรงอากาศที่ผิดปกติมากขึ้น เนื่องจากตัวทําละลาย eutectic ลึกมีคุณสมบัติทางกายภาพที่คล้ายกันกับของเหลวไอออนิกพวกเขาสามารถใช้ที่เหมาะสมร่วมกับ ultrasonication การทํางานร่วมกันของตัวทําละลาย eutectic ลึก (DES) และ sonication อย่างมีนัยสําคัญลดความต้องการพลังงานของปฏิกิริยา Diels-Alder การลดเวลาปฏิกิริยา Sigmificant จาก 24 ชั่วโมงเป็น 70 นาทีสามารถสังเกตได้ในขณะที่ให้ผลผลิตที่ดีมาก ในเรื่องเกี่ยวกับประสิทธิภาพของกระบวนการซึ่งหมายความว่าการใช้ตัวทําละลาย eutectic ลึก (DES) และ ultrasonication ช่วยให้การประมวลผลปริมาณของวัสดุสูงกว่าภายใต้สภาวะเงียบ 10 เท่า (Marullo et al., 2020)

ขอข้อมูล





ปฏิกิริยาอัลตราโซนิก Diels-Alder ของอัลคีนออกซาบิซิคลิค

Wei และเพื่อนร่วมงาน (2004) แสดงให้เห็นว่า ultrasonication ส่งเสริมปฏิกิริยา Diels -Alder ของ furans ทดแทนกับ dienophiles ปฏิกิริยาเช่น dimethyl acetylenedicarboxylate (DMAD) และ dimethyl maleate ราคาไม่แพงทํางานอัลคีนออกซาบิซิคในผลผลิตที่ดี ปฏิกิริยาที่ส่งเสริม ultrasonically ของ regiospecific furano Diels-Alder cycloaddition ของฟูแรน 2-vinylic กับ DMAD ตกแต่งอัลคีนออกซาบิไซคที่ใช้งานได้ในผลผลิตที่ดี

ปฏิกิริยาไซโคลแอดดิชั่นที่ได้รับการปรับปรุงทางเคมี

บราโวและเพื่อนร่วมงาน (2006) อธิบายชุดของไซโคลไดอะห์โซโนเคมีที่เกี่ยวข้องกับ cyclopentadiene หรือ 1,3-cyclohexadiene กับคาร์บอนไดโนฟิลในของเหลวไอออนิกที่ใช้ imidazolium เป็นสื่อปฏิกิริยา พวกเขาแสดงให้เห็นว่า ultrasonication ได้อย่างมีประสิทธิภาพปรับปรุงปฏิกิริยา cycloaddition เหล่านี้ส่งผลให้ผลผลิตที่สูงขึ้นและ / หรือลดเวลาปฏิกิริยาเมื่อเทียบกับปฏิกิริยาเงียบที่สอดคล้องกัน ตัวอย่างเช่นสําหรับαง่ายβ dienophiles ไม่อิ่มตัวเช่นคีโตนเมทิลไวนิลหรือ acrolein ผลกระทบของการเปิดใช้งานอัลตราโซนิกนั้นชัดเจน ตัวอย่างเช่นคีโตนเมทิลไวนิลให้ผลผลิตสูงถึง 89% ภายใน 1 ชั่วโมงของ sonication อ่อนในขณะที่ปฏิกิริยาเงียบจ่ายเพียง 52% ภายในเวลาปฏิกิริยาเดียวกัน

Ultrasonicators ทุกขนาดสําหรับปฏิกิริยาดิลส์อัลเดอร์ที่ได้รับการส่งเสริมทางเคมี

Hielscher Ultrasonics ออกแบบผลิตและจัดจําหน่ายเครื่องกระตุ้นปฏิกิริยาชนิดอัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงและอุปกรณ์ sonochemical สําหรับการรวมเข้ากับระบบเคมีเช่นการสังเคราะห์และปฏิกิริยาตัวเร่งปฏิกิริยา Ultrasonicators Hielscher ใช้ทั่วโลกเป็นเครื่องมือที่เชื่อถือได้ในการส่งเสริมทวีความรุนแรงเร่งและปรับปรุงปฏิกิริยาทางเคมี
Ultrasonics Hielscher’ โปรเซสเซอร์อัลตราโซนิกมีให้บริการในทุกขนาดตั้งแต่อุปกรณ์ห้องปฏิบัติการขนาดเล็กไปจนถึงโปรเซสเซอร์อุตสาหกรรมขนาดใหญ่สําหรับการใช้งานเคมีแบบแบทช์และการไหล การปรับที่แม่นยําของแอมพลิจูดอัลตราโซนิก – พารามิเตอร์ที่สําคัญที่สุดสําหรับการใช้งานโซโนเคมี – ช่วยให้การใช้งาน Hielscher ultrasonicators ที่แอมพลิจูดต่ําถึงสูงมากและเพื่อปรับแต่งแอมพลิจูดตรงตามเงื่อนไขกระบวนการอัลตราโซนิกที่จําเป็นของระบบปฏิกิริยาทางเคมีที่เฉพาะเจาะจง
เครื่องกําเนิดอัลตราโซนิก Hielscher มีซอฟต์แวร์สมาร์ทที่มีโปรโตคอลข้อมูลอัตโนมัติ พารามิเตอร์การประมวลผลที่สําคัญทั้งหมดเช่นพลังงานอัลตราโซนิกอุณหภูมิความดันและเวลาจะถูกเก็บไว้โดยอัตโนมัติในการ์ด SD ในตัวทันทีที่อุปกรณ์เปิด
การตรวจสอบกระบวนการและการบันทึกข้อมูลเป็นสิ่งสําคัญสําหรับมาตรฐานกระบวนการอย่างต่อเนื่องและคุณภาพของผลิตภัณฑ์ ด้วยการเข้าถึงข้อมูลกระบวนการที่บันทึกไว้โดยอัตโนมัติคุณสามารถแก้ไขการวิ่ง sonication ก่อนหน้านี้และประเมินผลลัพธ์
อีกคุณสมบัติที่ใช้งานง่ายคือการควบคุมระยะไกลของเบราว์เซอร์ของระบบอัลตราโซนิกดิจิตอลของเรา ผ่านการควบคุมเบราว์เซอร์ระยะไกลคุณสามารถเริ่มต้นหยุดปรับและตรวจสอบโปรเซสเซอร์ล้ําเสียงของคุณจากระยะไกลจากที่ใดก็ได้
ติดต่อเราตอนนี้เพื่อเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับ homogenizers อัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงของเราสามารถปรับปรุงปฏิกิริยาการสังเคราะห์อินทรีย์ของคุณเช่นปฏิกิริยา Diels-Alder ปฏิกิริยา Mannich หรือไมเคิลเพิ่มเติมในหมู่คนอื่น ๆ อีกมากมาย!

ตารางด้านล่างนี้จะช่วยให้คุณมีข้อบ่งชี้ของความจุในการประมวลผลโดยประมาณของ ultrasonicators ของเรา:

ปริมาณชุด อัตราการไหล อุปกรณ์ที่แนะนำ
1 ถึง 500mL 10 ถึง 200mL / นาที UP100H
10 ถึง 2000ml 20 ถึง 400ml / นาที Uf200 ःที, UP400St
00.1 เพื่อ 20L 00.2 เพื่อ 4L / นาที UIP2000hdT
10 100L 2 ถึง 10L / นาที UIP4000hdT
N.A. 10 100L / นาที UIP16000
N.A. ที่มีขนาดใหญ่ กลุ่มของ UIP16000

ติดต่อเรา! / ถามเรา!

สอบถามข้อมูลเพิ่มเติม

กรุณาใช้แบบฟอร์มด้านล่างเพื่อขอข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับตัวประมวลผลอัลตราโซนิกโปรแกรมประยุกต์และราคา เราจะยินดีที่จะหารือเกี่ยวกับกระบวนการของคุณกับคุณและเพื่อให้คุณระบบอัลตราโซนิกการประชุมความต้องการของคุณ!










Ultrasonic high-shear homogenizers are used in lab, bench-top, pilot and industrial processing.

Hielscher Ultrasonics ผลิต homogenizers อัลตราโซนิกประสิทธิภาพสูงสําหรับการใช้งานผสมกระจาย emulsification และสกัดในห้องปฏิบัติการนักบินและอุตสาหกรรมขนาด



วรรณกรรม / อ้างอิง

ข้อเท็จจริงที่รู้


High performance ultrasonics! Hielscher's product range covers the full spectrum from the compact lab ultrasonicator over bench-top units to full-industrial ultrasonic systems.

Hielscher Ultrasonics ผลิต homogenizers อัลตราโซนิกที่มีประสิทธิภาพสูงจาก ห้องปฏิบัติการ ไปยัง ขนาดอุตสาหกรรมของ