Сонохимично покращені реакції Манніха
Реакція Манніха є важливими реакціями утворення вуглець-вуглецевих зв'язків, які широко використовуються в таких галузях, як фармацевтичне виробництво та синтез природних продуктів. У той час як більшість реакцій Манніха в одному горщику є дуже повільними, позитивний вплив ультразвуку на реакції Манніха був швидко реалізований з метою поліпшення виходу і швидкості реакції, а також для скорочення традиційно тривалого часу реакції аж до короткої процедури в реакціях Манніха.
Сонохімія та її переваги в реакціях Манніха
Реакція Манніха є однією з найважливіших реакцій утворення вуглець-вуглецевих зв'язків в органічному синтезі, оскільки вона дає синтетично і біологічно важливі β-амінокарбонільні сполуки, які є важливими проміжними продуктами для побудови різних азотовмісних природних продуктів і фармацевтичних препаратів.
Доведено, що ультразвукове опромінення і викликані ним сонохімічні ефекти різко прискорюють кінетику реакції в реакціях Манніха, наприклад, зі зменшенням часу реакції в 13 разів з 20 год до 1,5 год.
- Значно прискорений час реакції
- вищі врожаї,
- Точно контрольовані умови
- Контроль температури
- Пакетні та рядні
- Зелена хімія
Ультразвукова реакція Манніха β-амінокарбонільних сполук
Сульфамінова кислота (NH2ТАК3H, SA) використовувався як ефективний, недорогий, нетоксичний і переробляється зелений каталізатор для однопотної реакції Манніха альдегідів з кетонами і амінами за допомогою ультразвуку. Цей протокол УЗД має такі переваги, як висока продуктивність, легкий стан, відсутність забруднення навколишнього середовища та прості процедури обстеження. Найголовніше, що бета-амінокарбонільні сполуки з ортозаміщеними ароматичними амінами отримані в прийнятних для хороших врожаїв за цією методикою вперше.
Сульфамінова кислота як каталізатор була досліджена, і 10 моль% сульфамінової кислоти було достатньо для повного доведення реакції до 95% виходу за значно прискорений час реакції 1,5 год (у порівнянні з високошвидкісним перемішуванням, яке досягало лише 85% виходу приблизно за 20 год). Це підкреслює загальновідомий факт, що силові ультразвук і сонохімія прискорюють органічні реакції. У таблиці нижче показані значні переваги ультразвуку перед високошвидкісним перемішуванням для реакцій Манніха.
Високопродуктивне сонохімічне обладнання для реакцій Манніха
Сонохімічне обладнання для синтезу та каталізу хімічних продуктів, таких як амінокарбонільні сполуки та інші проміжні продукти, легко доступне в будь-якому розмірі – Від компактних лабораторних ультразвукових реакторів до повністю промислових ультразвукових реакторів. Hielscher Ultrasonics розробляє, виробляє та розповсюджує потужні ультразвукові апарати. Всі ультразвукові системи виготовляються в штаб-квартирі в Тельтові, Німеччина, і розповсюджуються звідти по всьому світу.
Складне апаратне забезпечення та інтелектуальне програмне забезпечення ультразвукових приладів Hielscher розроблені таким чином, щоб гарантувати надійну роботу, відтворювані результати, а також зручність для користувача. Ультразвукові апарати Hielscher міцні та надійні, що дозволяє встановлювати та експлуатувати їх у важких умовах експлуатації. Доступ до робочих налаштувань можна легко отримати та набрати за допомогою інтуїтивно зрозумілого меню, доступ до якого можна отримати за допомогою цифрового кольорового сенсорного дисплея та пульта дистанційного керування браузером. Тому всі умови обробки, такі як чиста енергія, загальна енергія, амплітуда, час, тиск і температура, автоматично записуються на вбудовану SD-карту. Це дозволяє переглянути та порівняти попередні прогони ультразвукового випромінювання та оптимізувати синтез та функціоналізацію сонохімічно покращених реакцій, таких як реакція Манніха, реакція Дільса-Альдера або доповнення Майкла з найбільшою ефективністю.
Ультразвукові системи Hielscher використовуються в усьому світі для сонохімічних процесів (соносинтез і соно-каталіз) і зарекомендували себе як надійне обладнання в періодичному і безперервному потоковому режимі. Промислові ультразвукові апарати Hielscher можуть легко працювати з високими амплітудами в безперервній роботі (24/7/365). Амплітуди до 200 мкм можуть бути легко безперервно генеровані за допомогою стандартних сонотродів (ультразвукових зондів / ріжків). Для ще більш високих амплітуд доступні індивідуальні ультразвукові сонотроди. Завдяки своїй надійності та невибагливому обслуговуванню наші ультразвукові пристрої зазвичай встановлюються для важких умов експлуатації та в складних умовах.
Ультразвукові процесори Hielscher для сонохімічних синтезів вже встановлені у всьому світі в комерційних масштабах. Зв'яжіться з нами зараз, щоб обговорити ваш сонохімічний синтез за допомогою реакції Манніха! Наш досвідчений персонал буде радий поділитися додатковою інформацією про шлях сонохімічного синтезу, ультразвукові системи та ціни!
Завдяки перевагам методу ультразвукового синтезу ваше хімічне виробництво буде відрізнятися ефективністю, простотою і низькою вартістю в порівнянні з іншими процесами каталітичного синтезу!
Наведена нижче таблиця дає уявлення про приблизну потужність обробки наших ультразвукових апаратів:
Об'єм партії | Витрата | Рекомендовані пристрої |
---|---|---|
Від 1 до 500 мл | Від 10 до 200 мл/хв | UP100H |
Від 10 до 2000 мл | Від 20 до 400 мл/хв | UP200Ht, UP400St |
0від 1 до 20 л | 0від .2 до 4 л/хв | UIP2000HDT |
Від 10 до 100 л | Від 2 до 10 л/хв | UIP4000HDT |
Н.А. | Від 10 до 100 л/хв | UIP16000 |
Н.А. | Більше | кластер UIP16000 |
Зв'яжіться з нами! / Запитайте нас!
Література / Список літератури
- 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.
Факти, які варто знати
Що таке реакція Манніха?
Реакція Манніха заснована на багатокомпонентній конденсації неенолізіруемого альдегіду, первинного або вторинного аміну і енолізіруемого карбонільного з'єднання, що дає амінометильовані продукти. Похідне імінію альдегіду виконує функцію акцептора в реакції Манніха.
Реакція Манніха використовується в багатьох областях органічної хімії. Оскільки реакцію Манніха можна запускати як зручну реакцію в одному горщику, а також організовувати як подвійні реакції Манніха, цей тип реакції використовується для синтезу тонких хімічних речовин, спеціальних хімікатів, фармацевтичних препаратів та природних речовин (використовуються в біосинтетичних шляхах, особливо для синтезу алкалоїдів, пептидів і нуклеотидів).
Загальні приклади хімічних речовин, синтезованих за допомогою реакції Манніха, включають:
- алкіламіни
- пептиди, нуклеотиди, антибіотики та алкалоїди (наприклад, тропінон)
- агрохімікати, такі як регулятори росту рослин
- Фарби та полімери
- Каталізатори
- зшивання формальдегідних тканин
- лікарські та фармацевтичні препарати (наприклад, роліттрациклін (препарат Манніха з тетрацикліну та піролідину), флуоксетин (антидепресант), трамадол та толметин (протизапальний препарат).
- мило та миючі засоби: реакція Манніха використовується для синтезу алкіламінів, перетворюючи неполярні вуглеводні на мило або миючі засоби. Ці отримані сполуки використовуються в різноманітних програмах очищення, обробці автомобільного палива та епоксидних покриттів
- поліефіраміни із заміщених алкілових ефірів з розгалуженим ланцюгом
- α,β-ненасичені кетони шляхом термічної деградації продуктів реакції Манніха (наприклад, метилвінілкетону з 1-діетиламіно-бутан-3-ону)