Sonokimyasal Olarak Geliştirilmiş Mannich Reaksiyonları
Mannich reaksiyonu, ilaç üretimi ve doğal ürünlerin sentezi gibi endüstrilerde yaygın olarak kullanılan önemli karbon-karbon bağı oluşturan reaksiyonlardır. Tek kap Mannich reaksiyonlarının çoğu çok yavaş olsa da, ultrasonikasyonun Mannich reaksiyonları üzerindeki olumlu etkileri, verim ve reaksiyon hızını iyileştirmenin yanı sıra geleneksel olarak uzun reaksiyon süresini Mannich reaksiyonlarında kısa bir prosedüre indirgemek için hızlı bir şekilde uygulanmıştır.
Sonokimya ve Mannich Reaksiyonlarındaki Faydaları
Mannich reaksiyonu, organik sentezdeki en önemli karbon-karbon bağı oluşturan reaksiyonlardan biridir, çünkü çeşitli azot içeren doğal ürünlerin ve farmasötiklerin yapımı için önemli ara ürünler olan sentetik ve biyolojik olarak önemli β-aminokarbonil bileşikleri sağlar.
Sonokimyasal reaksiyonlar için ultrasonik hat içi sistem, örneğin geliştirilmiş Mannich reaksiyonları için
Ultrasonik ışınlama ve bu şekilde üretilen sonokimyasal etkilerin, Mannich reaksiyonlarındaki reaksiyon kinetiğini büyük ölçüde hızlandırdığı kanıtlanmıştır, örneğin, reaksiyon süresinde 20 saatten 1.5 saate 13 kat azalma ile.
Ultrasonikasyon, sülfamik asit katalizörü tarafından katalize edilen ketonlar, aldehitler ve aminlerin tek kap Mannich reaksiyonunu geliştirir.
Zeng ve ark., 2009'dan uyarlanan şema
- Önemli ölçüde hızlandırılmış reaksiyon süresi
- daha yüksek verim
- Hassas kontrol edilebilir koşullar
- Sıcaklık kontrolü
- Toplu ve sıralı
- Yeşil Kimya
β-Aminokarbonil Bileşiklerinin Ultrasonik Mannich Reaksiyonu
Sülfamik asit (NH2ÖYLE3H, SA), aldehitlerin ketonlar ve aminlerle ultrason destekli tek kap Mannich reaksiyonu için verimli, ucuz, toksik olmayan ve geri dönüştürülebilir bir yeşil katalizör olarak kullanıldı. Bu ultrason protokolü, yüksek verim, hafif durum, çevre kirliliği olmaması ve basit çalışma prosedürleri gibi avantajlara sahiptir. En önemlisi, orto-sübstitüe aromatik aminlere sahip beta-aminokarbonil bileşikleri, bu metodoloji ile ilk kez kabul edilebilir ve iyi verimlerde elde edilmektedir.
Katalizör olarak sülfamik asit incelendi ve mol sülfamik asit, 95 saatlik önemli ölçüde hızlandırılmış bir reaksiyon süresinde reaksiyonu tamamen %1,5 verime yönlendirmek için yeterliydi (yaklaşık 85 saatte sadece verim elde eden yüksek hızlı karıştırmaya kıyasla). Bu, güç ultrasonu ve sonokimyanın organik reaksiyonları hızlandırdığı gerçeğinin altını çizmektedir. Aşağıdaki tablo, Mannich reaksiyonları için yüksek hızlı karıştırmaya göre ultrasonikasyonun önemli avantajlarını göstermektedir.
Tablo, ultrasonik olarak katalize edilmiş Mannich reaksiyonlarının, yüksek hızlı karıştırmaya kıyasla önemli ölçüde daha hızlı ve daha verimli olduğunu göstermektedir.
Araştırma: © Zeng ve ark., 2009
Mannich Reaksiyonları için Yüksek Performanslı Sonokimyasal Ekipman
Aminokarbonil bileşikleri ve diğer ara ürünler gibi kimyasal ürünlerin sentezi ve katalizi için Sonokimyasal ekipman her boyutta kolayca temin edilebilir – Kompakt laboratuvar ultrasonicators tam endüstriyel ultrasonik reaktörler için. Hielscher Ultrasonics, yüksek güçlü ultrasonicators tasarlar, üretir ve dağıtır. Tüm ultrasonik sistemler Teltow, Almanya'daki merkezde yapılır ve oradan tüm dünyaya dağıtılır.
Hielscher ultrasonicators sofistike donanım ve akıllı yazılım, güvenilir çalışma, tekrarlanabilir sonuçlar ve kullanıcı dostu garanti etmek için tasarlanmıştır. Hielscher ultrasonicators sağlam ve güvenilirdir, bu da ağır hizmet koşulları altında kurulmasına ve çalıştırılmasına izin verir. Dijital renkli dokunmatik ekran ve tarayıcı uzaktan kumandası ile erişilebilen sezgisel menü aracılığıyla çalışma ayarlarına kolayca erişilebilir ve aranabilir. Bu nedenle, net enerji, toplam enerji, genlik, zaman, basınç ve sıcaklık gibi tüm işlem koşulları otomatik olarak dahili bir SD karta kaydedilir. Bu, önceki sonikasyon çalışmalarını gözden geçirmenize ve karşılaştırmanıza ve Mannich reaksiyonu, Diels-Alder reaksiyonu veya en yüksek verimliliğe Michael ilavesi gibi sonokimyasal olarak geliştirilmiş reaksiyonların sentezini ve işlevselleştirmesini optimize etmenize olanak tanır.
Hielscher Ultrasonik sistemler dünya çapında sonokimyasal süreçler (sono-sentez ve sono-kataliz) için kullanılmaktadır ve toplu ve sürekli hat içi modda güvenilir ekipman olduğu kanıtlanmıştır. Hielscher endüstriyel ultrasonicators sürekli operasyonda (24/7/365) kolayca yüksek genlikler çalıştırabilir. 200μm'ye kadar genlikler, standart sonotrodlar (ultrasonik problar / boynuzlar) ile kolayca sürekli olarak üretilebilir. Daha da yüksek genlikler için, özelleştirilmiş ultrasonik sonotrodlar mevcuttur. Sağlamlıkları ve az bakım gerektirmeleri nedeniyle, ultrasonicator'larımız genellikle ağır hizmet uygulamaları ve zorlu ortamlar için kurulur.
Sonokimyasal sentezler için Hielscher ultrasonik işlemciler zaten dünya çapında ticari ölçekte kuruludur. Mannich reaksiyonu ile sonokimyasal olarak sürücü sentezinizi tartışmak için şimdi bizimle iletişime geçin! Deneyimli personelimiz, sonokimyasal sentez yolu, ultrasonik sistemler ve fiyatlandırma hakkında daha fazla bilgi paylaşmaktan memnuniyet duyacaktır!
Ultrasonik sentez yönteminin avantajı ile kimyasal üretiminiz diğer katalitik sentez işlemlerine kıyasla verimlilik, basitlik ve düşük maliyet açısından mükemmel olacaktır!
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 |
| 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
- Zeng H., Li H., Shao H. (2009): One-pot three-component Mannich-type reactions using sulfamic acid catalyst under ultrasound irradiation. Ultrasonics Sonochemistry16(6), 2009. 758-762.
- Suslick, Kenneth S.; Hyeon, Taeghwan; Fang, Mingming; Cichowlas, Andrzej A. (1995): Sonochemical synthesis of nanostructured catalysts. Materials Science and Engineering: A. Proceedings of the Symposium on Engineering of Nanostructured Materials. ScienceDirect 204 (1–2): 186–192.
- Bravo, José; Lopez, Ignacio; Cintas, Pedro; Silvero, Guadalupe; Arévalo, María (2006): Sonochemical cycloadditions in ionic liquids. Lessons from model cases involving common dienes and carbonyl dienophiles. Ultrasonics Sonochemistry 13, 2006. 408-414.
- Piotr Kwiatkowski, Krzysztof Dudziński, Dawid Łyżwa (2013): “Non-Classical” Activation of Organocatalytic Reaction. In: Peter I. Dalko (Ed.), Comprehensive Enantioselective Organocatalysis: Catalysts, Reactions, and Applications. John Wiley & Sons, 2013.
Bilmeye Değer Gerçekler
Mannich Reaksiyonu Nedir?
Mannich reaksiyonu, aminometillenmiş ürünler veren enolize edilemeyen bir aldehit, bir birincil veya ikincil amin ve enolize edilebilir bir karbonil bileşiğinin çok bileşenli bir yoğunlaştırmasına dayanır. Aldehitin iminyum türevi, Mannich reaksiyonunda alıcı olarak işlev görür.
Mannich reaksiyonu, organik kimyanın birçok alanında kullanılmaktadır. Mannich reaksiyonu, uygun bir tek kap reaksiyonu olarak çalıştırılabildiğinden ve aynı zamanda çift Mannich reaksiyonları olarak ayarlanabildiğinden, bu reaksiyon türü ince kimyasalların, özel kimyasalların, farmasötiklerin ve doğal maddelerin sentezi için kullanılır (biyosentetik yollarda, özellikle alkaloidlerin, peptitlerin ve nükleotidlerin sentezi için kullanılır).
Mannich reaksiyonu yoluyla sentezlenen kimyasallar için yaygın örnekler şunları içerir:
- alkil aminler
- peptitler, nükleotidler, antibiyotikler ve alkaloidler (örneğin tropinon)
- bitki büyüme düzenleyicileri gibi zirai kimyasallar
- Boyalar ve polimerler
- Katalizörler
- Formaldehit Doku Çapraz Bağlama
- ilaçlar ve farmasötik ilaçlar (ör. rolitetrasiklin (tetrasiklin ve pirolidin'in Mannich ürünü), fluoksetin (antidepresan), tramadol ve tolmetin (anti-enflamatuar ilaç).
- sabun ve deterjanlar: Mannich reaksiyonu, polar olmayan hidrokarbonları sabun veya deterjanlara dönüştürerek alkil aminleri sentezlemek için kullanılır. Elde edilen bu bileşikler çeşitli temizlik uygulamalarında, otomotiv yakıt işlemlerinde ve epoksi kaplamalarda kullanılır
- İkame edilmiş dallı zincirli alkil eterlerden elde edilen polieteraminler
- Mannich reaksiyon ürünlerinin termal bozunmasıyla α.β-doymamış ketonlar (örneğin, 1-dietilamino-bütan-3-on'dan metil vinil keton)
Hielscher Ultrasonics, yüksek performanslı ultrasonik homojenizatörler üretmektedir. laboratuvar Hedef endüstriyel boyut.