Kimya'ya tıklayın – Sonication ile Tıklama Reaksiyonları Nasıl Geliştirilir
Bakır katalizli azid-alkin siklo ekleme (CuAAC) reaksiyonları gibi tıklama kimyası reaksiyonları, güç ultrasonunun uygulanmasından büyük ölçüde yararlanabilir. Sonokimyasal etkiler verimi ve dönüşüm oranını artırır. Ek olarak, tıklama kimyası reaksiyonlarının genel verimliliği iyileştirildi. Yeşil kimyanın bir tekniği olarak, ultrasonikasyon daha verimli ve çevre dostu kimyasal reaksiyonlara katkıda bulunur.
Ultrasonik Olarak Teşvik Edilen Bakır Katalizli Azide-Alkin Siklo Eklemesi
Bakır katalizli azid-alkin siklo ilavesi (CuAAC), tıklama kimyası reaksiyonlarının en önemli ve belirgin örneği olarak ünlüdür. Cravotto ve Torino Üniversitesi'nden (İtalya) meslektaşları, katalizör olarak metalik bakır (Cu) kullanarak azidlerin ve alkinlerin ultrason destekli 1,3-dipolar siklo ekleme reaksiyonu için bir protokol geliştirdiler. Azido grubu bu tür bir organik reaksiyonun istekli bir katılımcısıdır. Azido grubunun alkinlerle birleştirme kapasitesi, Cu (I) varlığında önemli ölçüde iyileştirilir ve Sonikasyon, tıklama reaksiyonunu teşvik eder.
Ultrasonik çalkalanmış reaktör ultrasonicator UP200St ile tıklama kimyasında yoğunlaştırılmış kimyasal reaksiyonlar için.
- Geliştirilmiş bağlantı kapasitesi
- daha yüksek verim
- Daha hızlı reaksiyon
- Geliştirilmiş reaksiyon kinetiği
- Yeşil Kimya
- basit & Güvenli operasyon
Sonokimyasal olarak geliştirilmiş tıklama kimyası: Fenilazetilen ile bakır katalizli siklo ilavesi, ultrasonikasyon ile geliştirilmiştir.
(Çalışma ve grafik: © Cintaş ve ark., 2010)
Sonokimyasal Reaksiyonların Avantajları
Ultrasonik sentez (sono-sentez), birçok avantajı nedeniyle kimyada en çok takdir edilen yoğunlaştırma tekniklerinden biri olarak ortaya çıkmıştır. Sonokimyasal olarak teşvik edilen reaksiyonlar, reaksiyon hızı, verim, operasyonel basitlik, ürünlerin saflığı, enerji verimliliği vb. açısından geleneksel çalkalanmış veya termal bazlı yöntemleri geride bırakır. Güç ultrason kullanımının kimyasal reaksiyonları teşvik edebileceği ve reaksiyon süresini ve istenmeyen yan reaksiyonları azaltabileceği bilimsel olarak gösterilmiştir. Alternatif bir yeşil enerji kaynağı olarak, sonikasyon birçok kimyasal reaksiyonu daha az reaktanlar, daha hafif çözücüler ve daha az enerji gerektiğinden çevre dostu hale getirir.
Sonokimyasal Bakır Katalizli Organik Reaksiyonlar
Ultrason ve sonokimyanın metalleri içeren reaksiyonlara yararlı etkileri iyi bilinmektedir. Sonikasyon, pasifleştirici katmanların mekanik olarak uzaklaştırılmasını teşvik eder ve metalden organik alıcıya hem kütle transferini hem de elektron transferini arttırır.
Ultrason destekli tıklama sentezi, hem küçük moleküllerden hem de siklodekstrinler (CD'ler) gibi oligomerlerden başlayarak çok çeşitli 1,4-disübstitüe edilmiş 1,2,3-triazol türevlerinin hazırlanması için uygulanmıştır. Bu verimli ve daha yeşil protokolü kullanarak, tüm eklentiler 2-4 saat içinde sentezlenebilir (çalışma dahil ve karakterizasyon hariç). Click kimyasının, kimyayı biyolojiye doğrudan bağlayabildiği ve böylece son derece geniş uygulanabilirliği olan gerçek bir disiplinler arası reaksiyon haline geldiği gösterilmiştir.
(Bkz. Cintaş ve ark., 2010)
Sonokimyasal reaksiyonlar için kapalı bir ultrason reaktörü, örneğin tıklama kimyasında.
Ultrasonik Olarak Hızlandırılmış Reaksiyon Kinetiği Sayesinde Zaman Kazandıran Tıklama Kimyası
Ultrasonun uygulanması, parti modunda normalde birkaç saat süren yavaş kimyasal reaksiyonları hızlandırabilir. Önemli ölçüde geliştirilmiş reaksiyon kinetiği sayesinde, reaksiyon süresi birkaç dakikaya düşürülebilir. Ultrasonik akış reaktörü kullanmak, verimi önemli ölçüde artırabilir, zaman tasarrufu sağlayabilir ve böylece geleneksel olarak yavaş sentezlerin büyük etkinliği ile sonuçlanabilir.
Sonokimyasal Olarak Geliştirilmiş Tıklama Reaksiyonları için Yüksek Performanslı Ultrasonikatörler
Hielscher Ultrasonics, sofistike sonokimyasal süreçler için yüksek performanslı prob tipi ultrasonicators, sonochemical reaktörler ve aksesuarlar tasarlar, üretir ve dağıtır. Prob başına 50 watt ila 16.000 watt arasında değişen ultrasonik işlemciler (sonotrode / horn), Hielscher size kimyasal reaksiyonunuz için en uygun sonokimyasal kurulumu sunabilmektedir.
Hielscher ultrasonicators kalitesi, güvenilirliği ve sağlamlığı ile tanınır. Hielscher Ultrasonics, ISO sertifikalı bir şirkettir ve en son teknoloji ve kullanıcı dostu özelliklere sahip yüksek performanslı ultrasonicators'a özel önem vermektedir. Tabii ki, Hielscher ultrasonicators CE uyumludur ve UL, CSA ve RoHs gereksinimlerini karşılar.
Aşağıdaki tablo size ultrasonicators'ımızın yaklaşık işleme kapasitesinin bir göstergesini verir:
| Numune Hacmi | Akış Oranı | Önerilen Cihaz |
|---|---|---|
| 1 - 500mL | 10 - 200mL/min | UP100H |
| 10 - 2000mL | 20 - 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 - 20L | 0,2 - 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 - 100L | 2 - 10L/min | UIP4000hdT |
| 15 ila 150L | 3 ila 15L/dk | UIP6000hdT |
| n.a. | 10 - 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | daha büyük | grubu UIP16000 |
Bizimle İletişime Geçin! / Bize Sor!
Hielscher Ultrasonics, laboratuvar, pilot ve endüstriyel ölçekte karıştırma uygulamaları, dispersiyon, emülsifikasyon ve ekstraksiyon için yüksek performanslı ultrasonik homojenizatörler üretmektedir.
Literatür / Referanslar
- 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.
Bilmeye Değer Gerçekler
Click Kimya, 2022 Nobel Kimya Ödülü'ne layık görüldü
2001 yılında Sharpless ve meslektaşları tarafından ortaya atılan Click kimyası, yüksek atom ekonomisi ile oldukça etkili, kapsamı geniş ve stereospesifik (ancak mutlaka enantiyoselektif değil), yalnızca kolayca çıkarılabilen zararsız yan ürünler üreten ve yalnızca basit reaksiyon koşullarının yanı sıra hazır reaktanlar ve basit ürün izolasyon prosedürleri gerektiren neredeyse mükemmel reaksiyonlar sınıfı için önerilen bir kavramdır.
Hielscher Ultrasonics, yüksek performanslı ultrasonik homojenizatörler üretmektedir. laboratuvar Hedef endüstriyel boyut.