Nhấp vào Hóa học – Làm thế nào để tăng cường phản ứng nhấp chuột với Sonication
Các phản ứng hóa học nhấp chuột như phản ứng cycloadd azide-alkyne xúc tác đồng (CuAAC) có thể được hưởng lợi rất nhiều từ việc áp dụng siêu âm điện. Tác dụng Sonochemical làm tăng năng suất và tỷ lệ chuyển đổi. Ngoài ra, hiệu quả tổng thể của các phản ứng hóa học nhấp chuột được cải thiện. Là một kỹ thuật của hóa học xanh, ultrasonication góp phần vào các phản ứng hóa học hiệu quả hơn và thân thiện với môi trường.
Ultrasonically thúc đẩy đồng-xúc tác Azide-Alkyne Cycloaddition
Cycloadd azide-alkyne xúc tác đồng (CuAAC) nổi tiếng là ví dụ quan trọng và nổi bật nhất của các phản ứng hóa học nhấp chuột. Cravotto và các đồng nghiệp từ Đại học Turin (Ý) đã phát triển một giao thức cho phản ứng cycloaddition 1,3 lưỡng cực hỗ trợ siêu âm của azide và alkynes sử dụng đồng kim loại (Cu) làm chất xúc tác. Nhóm azido là một người sẵn sàng tham gia vào loại phản ứng hữu cơ này. Khả năng khớp nối của nhóm azido với alkynes được cải thiện đáng kể với sự có mặt của Cu (I) và Sonication thúc đẩy phản ứng nhấp chuột.
Lò phản ứng kích động siêu âm với ultrasonicator UP200St cho các phản ứng hóa học tăng cường trong hóa học click.
- Cải thiện khả năng khớp nối
- năng suất cao hơn
- phản ứng nhanh hơn
- cải thiện động học phản ứng
- Hóa học xanh
- giản dị & Vận hành an toàn
Hóa học nhấp chuột tăng cường Sonochemicallyly: Các cycloaddition xúc tác đồng với phenylacetylene được cải thiện bằng siêu âm.
(Nghiên cứu và đồ họa: © Cintas et al., 2010)
Ưu điểm của phản ứng Sonochemical
Tổng hợp siêu âm (tổng hợp sono) đã nổi lên như một trong những kỹ thuật tăng cường được đánh giá cao nhất trong hóa học do nhiều ưu điểm. Các phản ứng được thúc đẩy Sonochemically vượt trội so với các phương pháp khuấy trộn hoặc dựa trên nhiệt thông thường liên quan đến tốc độ phản ứng, năng suất, tính đơn giản trong hoạt động, độ tinh khiết của sản phẩm, hiệu quả năng lượng, v.v. Nó được khoa học chứng minh rằng việc sử dụng siêu âm điện có thể thúc đẩy các phản ứng hóa học, và có thể làm giảm thời gian phản ứng cũng như các phản ứng phụ không mong muốn. Là một nguồn năng lượng xanh thay thế, sonication làm cho nhiều phản ứng hóa học thân thiện với môi trường hơn vì ít chất phản ứng hơn, dung môi nhẹ hơn và cần ít năng lượng hơn.
Phản ứng hữu cơ xúc tác đồng Sonochemical
Các tác dụng có lợi của siêu âm và sonochemistry đối với các phản ứng liên quan đến kim loại đã được biết đến. Sonication thúc đẩy loại bỏ cơ học các lớp thụ động và tăng cường cả chuyển khối lượng và chuyển electron từ kim loại sang chất nhận hữu cơ.
Tổng hợp nhấp chuột hỗ trợ siêu âm đã được áp dụng để điều chế một loạt các dẫn xuất 1,4-disubstituted 1,2,3-triazole bắt đầu từ cả các phân tử nhỏ và oligome như cyclodextrin (CD). Sử dụng giao thức hiệu quả và xanh hơn này, tất cả các chất bổ sung có thể được tổng hợp trong 2-4 giờ (bao gồm cả công việc và loại trừ đặc tính). Hóa học click đã được chứng minh là có thể liên kết trực tiếp hóa học với sinh học, do đó trở thành một phản ứng liên ngành thực sự với khả năng ứng dụng cực kỳ rộng rãi.
(xem Cintas và cộng sự, 2010)
Một lò phản ứng siêu âm kín cho các phản ứng sonochemical, ví dụ như trong hóa học nhấp chuột.
Tiết kiệm thời gian Click Chemistry do Ultrasonically Accelerated Reaction Kinetics
Việc thực hiện siêu âm có thể đẩy nhanh các phản ứng hóa học chậm, thường mất vài giờ ở chế độ hàng loạt. Do động học phản ứng được cải thiện đáng kể, thời gian phản ứng có thể giảm xuống còn vài phút. Sử dụng một lò phản ứng dòng chảy siêu âm có thể cải thiện đáng kể năng suất, tiết kiệm thời gian và do đó dẫn đến hiệu quả tuyệt vời của tổng hợp chậm thông thường.
Ultrasonicators hiệu suất cao cho các phản ứng nhấp chuột tăng cường Sonochemically
Hielscher Ultrasonics thiết kế, sản xuất và phân phối hiệu suất cao thăm dò loại ultrasonicators, lò phản ứng sonochemical và phụ kiện cho các quá trình sonochemical tinh vi. Với bộ vi xử lý siêu âm khác nhau, từ 50 watt đến 16.000 watt mỗi đầu dò (sonotrode / sừng), Hielscher có thể cung cấp cho bạn các thiết lập sonochemical phù hợp nhất cho phản ứng hóa học của bạn.
Hielscher ultrasonicators được công nhận về chất lượng, độ tin cậy và mạnh mẽ của họ. Hielscher Ultrasonics là một công ty được chứng nhận ISO và đặc biệt nhấn mạnh vào ultrasonicators hiệu suất cao có công nghệ tiên tiến và thân thiện với người dùng. Tất nhiên, Hielscher ultrasonicators là CE tuân thủ và đáp ứng các yêu cầu của UL, CSA và RoHs.
Bảng dưới đây cung cấp cho bạn một dấu hiệu về khả năng xử lý gần đúng của ultrasonicators của chúng tôi:
| Khối lượng hàng loạt | Tốc độ dòng chảy | Thiết bị được đề xuất |
|---|---|---|
| 1 đến 500mL | 10 đến 200ml / phút | UP100H |
| 10 đến 2000mL | 20 đến 400ml / phút | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 đến 20L | 0.2 đến 4L / phút | UIP2000hdT |
| 10 đến 100L | 2 đến 10L / phút | UIP4000hdT |
| 15 đến 150L | 3 đến 15L / phút | UIP6000hdT |
| N.A. | 10 đến 100L / phút | UIP16000 |
| N.A. | Lớn | Cụm UIP16000 |
Liên hệ với chúng tôi! / Hãy hỏi chúng tôi!
Hielscher Ultrasonics sản xuất homogenizers siêu âm hiệu suất cao cho các ứng dụng trộn, phân tán, nhũ tương hóa và khai thác trên phòng thí nghiệm, thí điểm và quy mô công nghiệp.
Văn học / Tài liệu tham khảo
- 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.
Sự thật đáng biết
Click Chemistry được trao giải Nobel Hóa học 2022
Hóa học click, được đặt ra bởi Sharpless và các đồng nghiệp vào năm 2001, là một khái niệm được đề xuất cho một lớp các phản ứng gần như hoàn hảo có hiệu quả cao với nền kinh tế nguyên tử cao, phạm vi rộng và khuôn mẫu (nhưng không nhất thiết phải chống chọn lọc), chỉ tạo ra các sản phẩm phụ không gây khó chịu có thể dễ dàng loại bỏ và chỉ yêu cầu các điều kiện phản ứng đơn giản cũng như các chất phản ứng có sẵn và quy trình cách ly sản phẩm đơn giản.
Hielscher Ultrasonics sản xuất homogenizers siêu âm hiệu suất cao từ phòng thí nghiệm đến quy mô công nghiệp.