Reacciones u Diels-Alder mejoradas sonochemáticamente
Le reacciones Diels-Alder ku utilizan ampliamente utia'al u síntesis químicas, tu'ux ku k'a'abéet formar K'aanan atómicos carbono-carbono. Le ultrasonicación yéetel u sonoquímicos táanil le jach eficaces yo'osal impulsar yéetel xan le reacciones Diels-Alder, ba'ax u tsolik ichil ti' jump'éel asab rendimiento, jump'éel k'iin reacción significativamente reducido yéetel, le k'iino' je'el xano' k'iin, forma ti' jump'éel química ya'ax respetuosa yéetel ka'a jeets'.
Reacción u Diels-Aliso mejorada sonoquímicamente utia'al u química ya'ax
Le reacciones Diels-Alder le reacciones químicas ti' le ku ku táakpajalo'ob K'aanan ichil átomos carbono. Le reacción Diels-Alder clasifica bey juntúul cicloadición [4 + 2] térmicamente permitida [π4s + π2s]. Dado ti' le síntesis orgánica asistida tumen ultrasonidos le jump'éel bejil sintética k'áax yéetel eficiente, u mejora le velocidades reacción, le rendimientos yéetel u selectividad le reacciones, le sonicación jach jump'éel láaka sencilla yéetel fiable jach utilizada ti' le laboratorios yéetel le producción industrial. Tu menudo u bejil promovida sonoquímicamente facilita le transformación orgánica ti' condiciones ambientales ku, ti' uláak' modo, requieren condiciones drásticas temperatura yéetel presión, ba'ax ku yáantik ahorrar costes energéticos ka p'áatal le síntesis química ti' jump'éel procedimiento ahorrador.
Reacción ultrasónica u Diels-Alder yéetel disolventes eutécticos u profundos
Le disolventes eutécticos profundos (A) ku soluciones ácidos yéetel bases ti' Lewis wa Brønsted ku táakpajalo'ob jump'éel mezcla eutéctica. Dado ti' le disolventes eutécticos profundos ma' le inflamables, poseen bajas presiones vapor yéetel toxicidad, ka tu menudo táan fabricados yéetel compuestos meyaj, le jump'éel alternativa ti' le disolventes asab respetuosa yéetel ka'a jeets'. U yojel u le ultrasonicación yéetel le disolventes eutécticos profundos ku meyajo'ob múuch' bix sinérgica yéetel, tune', ku utilizan tuukulo'oba' utia'al u síntesis química bey utia'al u extracción tumen ultrasonidos. U búukinta'al disolventes eutécticos u profundos xan jach beneficioso ti' le reacciones diels-Alder promovidas tumen ultrasonidos. Je'ebix, le sonicación ku meyajtiko'ob utia'al xan le reacción Diels-Alder utilizando N-etilmaleimida bey dienófilo, k'éexel le ku dieno ti' disolventes eutécticos profundos (A) seen yáanal calentamiento convencional bey yáanal activación ultrasónica.
U búukinta'al le activación ultrasónica ti' combinación yéetel disolventes eutécticos u profundos u demostrado u beneficioso, ts'o'ok u proporciona ma'alo'ob rendimientos te' k'iino'oba' u reacción drásticamente reducidos.
Procedimiento tuláakal utia'al u reacción Diels-Alder yo'osal A yéetel sonicación
Le reacciones ku Diels-Alder promovidas tumen ultrasonidos j-bisa'abi' ka'ansaj insertando le sonda ultrasónica (sonotrodo leti' bocina) ti' le un'ukul reacción. Utilizando jump'éel sonda ultrasónica yéetel xnuk 0,5 cm metros, le potencia salida nominal j-70 W. Le reacciones ku tu mentajo'ob u 40 ° C meentiko'ob le modo inpulso sonicación yéetel ciclos 5 segundos t'aba'an yéetel 20 segundos apagado. Le reacción Diels-Alder intensificada tumen ultrasonidos tu ts'áaj ma'alo'ob rendimientos ti' jump'éel k'iin jach asab corto u ti' condiciones silenciosas (70 min yéetel 24 h ti' le reacciones sonoquímicas yéetel silenciosas, respectivamente).
Con el Fin de Trauma le eficiencia energética ti' le reacción Diels-Alder intensificada sonoquímicamente, u comparó le jant p'áatalij energía ti' le reacción silenciosa yéetel le reacción Diels-Alder promovida tumen ultrasonidos. Le cálculos ts'áab ti' jump'éel jant p'áatalij 35.094 kJ leti' g utia'al u reacción silenciosa yéetel u 28,4 kJ leti' g utia'al u reacción asistida tumen ultrasonidos (bocina ultrasónica yéetel juntúul potencia salida 70 W energía neta), respectivamente. Le je'ela' ku ts'aik bey resultado jump'éel t'áal k'u' le 99 ti chúumuk le energía utia'al u reacción Diels-Alder impulsada tumen le sonoquímica. Tuláakal le observaciones sugieren firmemente ti' u búukinta'al combinado disolventes eutécticos profundos (A) yéetel le irradiación ultrasonora le xoknáalo'obo' metodología yéetel u ahorra energía utia'al u importantes procesos sintéticos bey le reacción Diels-Alder. (Marullo et ti' le., 2020).
Le efecto ya'ab solventes eutécticos profundos ti' combinación yéetel le sonicación
Ti' ya'ala'al máaxo'ob máano'ob utia'al u reacción Diels-Alder promovida tumen ultrasonidos u lograron le ken u utilizaron bey disolventes le disolventes eutécticos profundos [ChCl]: [Fru] yéetel [TBACl]: [EG]. U búukinta'al [ChCl]: [Fru] yéetel [TBACl]: [EG] bey disolventes ts'áaj reducciones significativas ti' le k'iin reacción, Bey mejoras significativas ti' le rendimiento (utia'al [TBACl]: [EG] 73 ti chúumuk yéetel 87 ti chúumuk, yéetel utia'al [ChCl]: [Fru] 23 yéetel 75 ti Chúumuk ti' condiciones silenciosas yéetel sonoquímicas, respectivamente).
Ichil yaan, concretamente ken u utilizan [TBPCl]: [EG], [ChCl]: [Gly] yéetel [AcChCl]: [EG] bey disolventes, le rendimientos ku comparables ti' le obtenidos ti' condiciones silenciosas, ba'ale' tu velocidad le tuukula' químico Chúuns ma'alobkiinsik drásticamente yo'osal le sonicación.
Le sonicación u yutsil jach yéetel baja presión vapor yéetel disolventes viscosos bey le ts'a'abal iónicos (IL), ts'o'ok u táan a condiciones facilitan le generación táanil ti' cavitación asab inetnes. Dado ti' le disolventes eutécticos profundos poseen propiedades meyajtbilo' u similares u le u le ts'a'abal iónicos, páajtal utilizar ku adecuadamente yéetel le ultrasonicación. Le interacción combinada disolventes eutécticos profundos (A) yéetel sonicación disminuye significativamente u yaantal energética ti' le reacción Diels-Alder. U páajtal uts' reducciones significativas ti' le k'iin reacción 24 h ti' 70 min, yaan u yúuchtal u obtienen Jach ma'alo'ob rendimientos. En cuanto a u eficiencia le tuukula', lela' u k'áat u ya'al ti' u búukinta'al combinado disolventes eutécticos profundos (A) yéetel le ultrasonicación ku cha'antik procesar jump'éel cantidad materiales 10 Óoxten superior ti' le ba'ax ku yaantal tu condiciones silenciosas. (Marullo et ti' le., 2020).
Reacción ultrasónica u Diels-aliso alquenos oxabicíclicos
Wei yéetel u colegas (2004) demostraron ti' le ultrasonicación promovía reacción Diels-Alder furanos sustituidos tumen dienófilos reactivos bey le acetilenedicarboxilato dimetilo (DMAD) yéetel le maleato dimetilo, Ku proporcionaba alquenos oxabicíclicos funcionalizados yéetel ma'alo'ob rendimientos. Le reacción promovida tumen ultrasonidos cicloadición furano regioespecífico Diels-Alder u furanos 2-vinílicos yéetel DMAD ts'áaj alquenos oxabicíclicos funcionalizados yéetel ma'alo'ob rendimiento.
Reacciones ku cicloadición mejoradas tumen Sonochemático
Ts'íik et ti' le. (2006) describieron jump'éel serie cicloadiciones sonoquímicas ku involucran ciclopentadieno wa 1,3-ciclohexadieno yéetel carbonilo dienófilos ti' jump'éel líquido iónico yéetel imidazolio bey ka'a reacción. Demostraron ti' le ultrasonicación mejora eficazmente a reacciones cicloadición, ba'ax u tsolik ichil ti' mayores rendimientos yo'osal u chíikpajal ba'ax menores k'iino'oba' reacción ti' comparación yéetel le reacciones silenciosas tu yo'osal. Je'ebix, utia'al le dienófilos insaturados α, β, bey le metil vinil cetona wa le acroleína, le táanil le activación ultrasónica le obvios. Je'ebix, le metil vinilocetona ts'aik kúuchil ti' jump'éel rendimiento le 89 ti Chúumuk ti' 1 h sonicación O'olkij, ka' jo'op' u le reacción silenciosa chéen ts'áaj jump'éel 52 ti Chúumuk ti' le k'iino' je'el xano' k'iin reacción.
Ultrasonidos je'el Buka'aj utia'al reacciones Diels-Alder promovidas tumen Sonochemium
Hielscher Ultrasonics diseña, fabrica yéetel distribuye homogeneizadores ultrasónicos u bin yano'ob sonda yéetel nu'ukulo'ob sonoquímicos u ka'anal rendimiento utia'al u integración ti' sistemas químicos bey reacciones síntesis yéetel catálisis. Le ultrasonidos Hielscher ku utilizan way yóok'ol kaabe' bey nu'ukula' fiable utia'al xan, intensificar, acelerar yéetel ma'alo'obkíinsiko'ob le reacciones químicas.
Hielscher Ultrasonics’ Le procesadores ultrasónicos u disponibles ti' je'el Buka'aj, tak mejen dispositivos laboratorio tak nukuch procesadores industriales utia'al u aplicaciones química flujo yéetel lotes. Ajuste preciso ti' le amplitud ultrasónica – Le parámetro ke utia'al le aplicaciones sonoquímicas – Ku cha'antik operar le ultrasonidos Hielscher amplitudes bajas u jach altas ka ajustar le amplitud exactamente ti' le condiciones u tuukula' ultrasónico requeridas ti' le yaan reacción química u específico.
Le generador ultrasónico ti' Hielscher yile' yéetel juntúul software na'at yéetel protocolización yo'osal u datos. Tuláakal le parámetros u procesamiento importantes, bey le energía ultrasónica, le temperatura, le presión yéetel le k'iin ku almacenan automáticamente ti' jump'éel tarjeta SD incorporada uts séeb bix u t'ab le dispositivo.
Le maak procesos yéetel le registro datos le importantes utia'al u estandarización continua ti' le procesos yéetel le ma'alobil le producto. Le tsáabaltio'ob áantaj le datos u tuukula' registrados automáticamente, je'el xíixtik, le ejecuciones ku sonicación máako'ob síinajo'obo' yéetel Trauma le resultado.
Uláak' característica ch'a'abil u biilankiltej jach u kanik remoto ti' le navegador k sistemas ultrasónicos digitales. Ti' le kaambalil yo'osal remoto ti' le navegador, je'el máaxo'ob, je'elel, ajustar yéetel supervisar u procesador ultrasónico bix remota tak je'el ba'ax kúuchil.
Búukint u ti' máax ku To'one' bejla'e' tia'al a wojeltik yo'osal k homogeneizadores ultrasónicos u ka'anal rendimiento u páajtal u ma'alo'obkíinsiko'ob u reacción síntesis orgánica, bey le reacciones Diels-Alder, le reacciones Mannich wa u adición u Michael, ichil Niib otras.
Le uláak' tabla ku ts'aik ti' jump'éel indicación le Buka'aj u ba'al u procesamiento aproximada u k ultrasonidos:
Volumen lote | Gasto | Dispositivos recomendados |
---|---|---|
U 1 u 500 ml | U 10 ti' 200 ml leti' min | UP100H |
U 10 ti' 2000 ml | Ti' 20 u 400 ml leti' min | UP200Ht, UP400St |
0. 1 u 20L | 0. 2 u 4L leti' min | UIP2000hdT |
U 10 u 100L | U 2 u 10 l leti' min | UIP4000hdT |
n.d. | U 10 ti' 100 L leti' min | UIP16000 |
n.d. | Mayor | Racimo u UIP16000 |
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Bibliografía leti' Referencias
- Salvatore Marullo, Alessandro Meli, Francesca D’Anna (2020): A Joint Action of Deep Eutectic Solvents and Ultrasound to Promote Diels-Alder Reaction in a Sustainable Way. ACS Sustainable Chem. Eng. 8, 2020. 4889-4899.
- Wei K, Gao H, Li WZ. (2004): Facile Synthesis of Oxabicyclic Alkenes by Ultrasonication-Promoted Diels-Alder Cycloaddition of Furano Dienes. Journal of Organic Chemistry 69(17), 2004. 5763-5765.
- 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.
- 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.
- Suslick, Kenneth S.; Didenko, Yuri ; Fang, Ming M.; Hyeon, Taeghwan; Kolbeck, Kenneth J.; McNamara, William B.; Mdleleni, Millan M.; Wong, Mike (1999): Acoustic cavitation and its chemical consequences. In: Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences Vol. 357, No. 1751, 1999. 335-353.