Ultrasonik Polihidroksile C60 (Fullerenol)
- Su ile çözünür polyhidroxylated C60 Fullerene, fullerenol veya fullerol denilen, güçlü bir serbest radikal çöpçü ve bu nedenle takviyeleri ve ilaç bir antioksidan olarak kullanılır.
- Ultrasonik hidroksilasyon su çözünür polyhydroxylated C60 üretmek için kullanılan hızlı ve basit bir adım reaksiyon vardır.
- Ultrasonik sentezlenmiş su çözünür C60 üstün kalitede ve ilaç ve yüksek performanslı uygulamalar için kullanılır.
Polihydrolxylated C60 ultrasonik tek adımlı sentezi
Ultrasonik kavitasyon su çözünür ve bu nedenle ilaç, tıp ve sanayi çeşitli uygulamalarda kullanılabilecek yüksek kaliteli polyhydroxylated C60 fullerenes, üretmek için üstün bir tekniktir. Afreen ve al (2017) kirlilik içermeyen polyhydroxylated C60 (fullerenol veya fullerol olarak da bilinir) hızlı ve basit bir ultrasonik sentezini geliştirdik. Ultrasonik tek adımlı reaksiyon H kullanır2O2 ve ek hidroxylating reaktifler, yani NaOH, H kullanımı ücretsizdir2YANİ4, ve faz transfer Katalizörler (PTC), sentezlenmiş fullerenol içinde kirlere neden. Bu Ultrasonik fullerenol sentezi fullerenol üretmek için daha temiz bir yaklaşım yapar; aynı zamanda, yüksek kaliteli, su çözünebilir C60 üretmek için daha kolay ve daha hızlı bir yoldur.
Dil varlığını fullerenol ultrason destekli sentezi olası reaksiyon yolları. H2O2 (% 30).
Kaynak: Afreen ve al. 2017
Su çözünür C60 ultrasonik sentezi – Adım adım
Hızlı, basit ve yeşil preparat için polyhydroxylated C60, hangi su ile çözünür, 200 mg saf C60 eklenir 20mL 30% H2O2 ve gibi bir ultrasonik işlemci ile sonicated UP200Ht veya UP200St. Sonication parametreleri oldu 30% amplitüs, 200 W için Darbeli modunda 1 saat oda sıcaklığında. Reaksiyon gemisi, ortam sıcaklığında geminin içindeki sıcaklığını korumak için bir soğutulmuş dolaşım suyu banyosuna yerleştirilir. Sonication önce, C60 sulu H içinde karışmayan2O2 ve bir renksiz heterojen karışımı, hangi döner bir açık kahverengi renk sonra 30 dakika ultrasonication. Daha sonra, ultrasonication sonraki 30 dakika içinde tamamen koyu kahverengi dağılım dönüşür.
Hidroksil donör: yoğun ultrasonik oluşturulan (= Akustik) kavitasyon cOH gibi radikaller oluşturur, cOOH ve cH H dan2O ve H2O2 Molekül. H kullanımı2O2 sulu medyada tanıtmak için daha verimli bir yaklaşımdır-OH grupları C60 kafes üzerine yerine sadece H kullanarak2O fullerenol sentezini için. H2O2 Ultrasonik hidroksilasyon yoğunlaştırma önemli bir rol oynar.
Ultrasonik hidroksilasyon C60 kullanarak dil. H2O2 30 fullerenol hazırlamak için bir facile ve hızlı bir adım reaksiyon olduğunu. Reaksiyon için sadece kısa bir süre gerektiren, ultrasonik reaksiyon düşük enerji gereksinimi ile yeşil ve temiz bir yaklaşım sunar, sentezleme için herhangi bir toksik veya korozif reaktiflerin kullanımından kaçınarak, ve solvent sayısını azaltmak için gerekli C60 (OH) ayırma ve arıtma8∙ 2H2O.
UP400St (400W, 24kHz) güçlü bir ultrasonik dağıtıcı olduğunu
Ultrasonik Polihidroksilasyon yolu
Yoğun ultrason dalgaları bir sıvı içine birleştiğinde, alternatif düşük basınç/yüksek basınçlı döngüleri sıvı vakum kabarcıklar oluşturun. Daha fazla enerji absorbe edemez kadar vakum kabarcıklar birkaç döngüleri üzerinde büyümek, böylece onlar şiddetle Şeki. Kabarcık çöküşü sırasında yüksek sıcaklık ve basınç farklılıkları, şok dalgaları, mikrojetler, turbulences, kesme kuvvetleri, vb gibi aşırı fiziksel etkileri Bu fenomen olarak bilinen ultrasonik veya akustik kavitasyon. Ultrasonik kavitasyon bu yoğun güçler coh ve cOOH55 radikaller için molekülleri ayrıştırmak. Afreen ve al (2017) reaksiyon aynı anda iki yol içinde ilerleme olabilir varsayalım. reaktif oksijen türleri (ROS) olarak coh radikalleri fullerenol (yol ı) vermek için C60 kafesi üzerine takın ve/veya-Oh ve COOH radikaller bir çekirdekte reaksiyon elektron eksikliği C60 çift tahvil saldırı ve bu fulleren epokid oluşumuna yol açar [C60On] bir İlk aşamada (path II) hangi Bingel reaksiyonu mekanizması benzer orta. Ayrıca, polyhydroxylated fulleren veya fullerenol bir SN2 reaksiyon sonuçları ile C60O üzerinde coh (veya COOH) tekrarlanan saldırı.
Tekrarlanan epokidasyon, C60O2 ve C60O3 gibi ardışık Epoksit grupları üreten yer alabilir. Bu epikamid grupları, sonoliz sırasında hidroksilize fulleren Epoksit (= sonochemical dekompozisyon) sırasında diğer ara maddeleri oluşturmak için olası adaylar olabilir. Ayrıca, C60 (OH) xOy ile cOH sonraki halka açılışı fullerenol oluşumuna neden olabilir. H sonolysis sırasında bu ara oluşumlar2O2 veya H2O C60 varlığı kaçınılmaz, ve final fullerenol onların varlığı (bir iz miktarında rağmen) Not edilemez gidemem. Ancak, onlar sadece fullerenol iz tutarlar mevcut çünkü onlar herhangi bir önemli etkiye neden beklenmiyor. [Afreen ve Al 2017:31936]
Yüksek performanslı ultrasonicators
Hielscher Ultrasonics özel gereksinimleriniz için ultrasonik işlemciler sağlar: ister laboratuvar ölçekte küçük hacimleri sonikat veya endüstriyel ölçekte büyük hacimli akış üretmek istiyorsanız, yüksek performanslı ultrasonik Hielscher 'ın geniş portföyü işlemciler, uygulamanız için mükemmel bir çözüm sunar. Yüksek güç çıkışı, hassas ayarlanabilirlik ve bizim ultrasonicators güvenilirliği işlem gereksinimleriniz yerine getirildiğinden emin olun. Dijital dokunmatik ekranlar ve entegre bir SD kart üzerinde ultrasonik parametrelerin otomatik veri kaydı çalışma ve bizim ultrasonik cihazların kontrol çok kullanıcı dostu olun.
Hielscher en ultrasonik teçhizatın sağlamlık ağır duty 24/7 çalışma için ve zorlu ortamlarda verir.
Aşağıdaki tablo size bizim ultrasonicators yaklaşık işleme kapasitesinin bir göstergesidir:
| 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 | Uıp4000hdt |
| n.a. | 10 - 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | daha büyük | grubu UIP16000 |
Bizimle iletişime geçin! / Bize sor!
Laboratuvardan pilot ve endüstriyel ölçekte yüksek güç ultrasonik işlemciler.
Edebiyat referansları
- Sadia Afreen, Kasturi Muthoosamy, Simuthmanickam (2018): sono-nano kimya: hidroksil grupları ve endüstriyel yönleri ile polyhidroxylated karbon Nanomalzemeler sentezleme yeni bir çağ. Ultrasonics sonochemistry 2018.
- Sadia Afreen, kasturi muthoosamy, simuthmanickam (2017): hidrasyon veya hidroksilasyon: saf fulleren gelen fullerenol doğrudan sentezi [C60] hidrojen peroksit varlığında akustik kavitasyon ile. RSC adv., 2017, 7, 31930 – 31939.
- Grigory V. Andrievsky, Vadim ı. bruskov, Artem A. tykhomyrov, Sergey V. Gudkov (2009): sulu C60 fulleren nanostüklerin in vitro ve in vivo antioksidan ve radyokoruyucu etkileri özellikleri. Serbest radikal biyoloji & Tıp 47, 2009. 786 – 793.
- Mihajlo Gigov, borivoj adnađević, borivoj adnađević, Jelena D. Jovanoviç (2016): fulleren polyhydroxylation Isothermal kinetiği üzerinde ultrasonik alan etkisi. Sinterleme bilimi 2016, 48 (2): 259-272.
- Hirotaka Yoshioka, Naoko yui, kanaka Yatabe, Hiroto Fujiya, Haruki Musha, Hisateru Niki, Rie Karasawa, Kazuo Yudoh (2016): Polyhydroxylated C60 Fullerenes osteoartrit Nanomolar konsantrasyonlarda Chondrocyte katabolik aktivite önler. Osteoartrit Dergisi 2016, 1:115.
Bilinmesi Gereken Gerçekler
C60 Fullerenes
A C60 fulleren (aynı zamanda Buckyball veya Buckminster fulleren olarak da bilinir) 60 karbon atomları, 12 beşgen ve 20 altıgenler olarak düzenlenmiş inşa edilir bir molekül olduğunu. Bir C60 molekül şekli bir futbol topu andırır. C60 fullerens bir potens gösteren toksik olmayan bir antioksidan vardır 100 – 1000 E vitamini daha yüksek. C60 kendisi su çözünmez olmasına rağmen, fullenerol gibi birçok yüksek su çözünür fulleren türevleri sentezlenmiş.
C60 fullerens antioksidandır ve biyofarmaceutical olarak kullanılır. Diğer uygulamalar arasında malzeme bilimi, organik fotovoltaik (OPV), Katalizörler, su arıtma ve biyolojik tehlike koruması, taşınabilir güç, Araçlar ve tıbbi cihazlar bulunmaktadır.
Saf C60 çözünürlüğünün:
- suda: çözünmez
- Dimetil sülfoxid (DMSO): çözünmez
- toluene içinde: çözünür
- Benzen: çözünür
C60 Fullerenleri 'in yüzey yapısı
Kaynak: Yoshioka vd. 2016
Polyhydroxylated C60/Fullenerols
Fullernerol veya fullerols polyhydroxylated C60 molekülleridir (hydrated C60 Fullerene: C60(HyFn adresinde)). Hidrolize reaksiyonu C60 molekül hidroksil grupları (-OH) tanıttı. 40 üzerinde hidroksil grupları ile C60 molekülleri daha yüksek su çözünürlüğü (> 50 mg/mL) vardır. Bunlar suda Monodisperse nanopartiküller olarak var ve cesur bir parlatma etkisi vardır. Onlar üstün antioksidan ve anti-inflamatuar özellikleri sergiler. Polyhidroxylated Fullerenleri (fullerenols; C60 (Oh) n) bazı alkoller içinde çözülebilir ve daha sonra bir elektrokimyasal süreçte çökemebilir, anot üzerinde bir Nanokarbon film oluşturma. Fullerenol filmleri biyouyumlu kaplama olarak kullanılır, biyolojik nesnelere inert ve biyolojik olmayan nesnelerin vücut dokularına entegrasyonunu kolaylaştırabilir.
Fullenerol çözünürlüğünün:
- suda: çözünebilir, > 50 mg/mL 'ye ulaşabilir
- Dimetil sülfoxid (DMSO): çözünür
- metanol: biraz çözünür
- toluene içinde: çözünmez
- Benzene: çözünmez
Renk: Fullerenol 10 ' dan fazla-OH gruplar koyu kahverengi renk sergiler. Artan sayıda – OH grupları ile renk koyu kahverenginden sarı renkte kademeli olarak geçer.
C60 çözünürlüğünün çözünürlüğü (OH) 8.2 H2O farklı çözücüler C60 karşılaştırıldığında. Kaynak: Afreen ve al. 2017
Uygulamalar ve Fullerenols kullanımı:
- İlaç: teşhis reaktifler, süper ilaçlar, kozmetik, nükleer manyetik rezonans (NMR) geliştiricisi ile. DNA yakınlık, Anti-HıV ilaçlar, Anti-kanser ilaçlar, kemoterapi ilaçlar, kozmetik katkı maddeleri ve bilimsel araştırma. Bozulmamış form ile karşılaştırıldığında, polyhidroksileli Fullerenleri gelişmiş su çözünürlüğü nedeniyle daha fazla potansiyel uygulamalar var. Bu fullerols bazı ilaçların kardiyotoksisitesi azaltabilir ve HıV-proteaz inhibe bulunmuştur, Hepatit C virüs ve hücrelerin anormal büyüme. Ayrıca, fizyolojik koşullarda reaktif oksijen türlerine ve radikallere karşı mükemmel serbest radikal atma yetenekleri sergilediler.
- Enerji: güneş pili, yakıt hücresi, ikincil pil.
- Sanayi: aşınmaya dayanıklı malzeme, alev geciktirici malzemeler, yağlar, polimer katkı maddeleri, yüksek performanslı membran, katalizör, suni elmas, sert alaşım, elektrik viskoz sıvı, mürekkep filtreleri, yüksek performanslı kaplamalar, yangın geciktirici kaplamalar, biyoaktif malzemeler, bellek malzemeleri, gömülü moleküler ve diğer özellikler, kompozit malzemeler vb. üretim
- Bilgi endüstrisi: Yarıiletken kayıt orta, manyetik malzemeler, baskı mürekkebi, Toner, mürekkep, kağıt özel amaçlar.
- Elektronik parçalar: Superiletken Yarıiletken, diyotlar, transistörler, indüktör.
- Optik malzemeler, elektronik kamera, floresan ekran tüpü, doğrusal olmayan optik malzemeler.
- Çevre: gaz adsorpsiyon, gaz depolama.