Polihidroxilado ultrasónico C60 (fullerenol).
- Le fullereno C60 polihidroxilado soluble te' ja', llamado fullerenol wa fullerol, leti' jump'éel k'a'am eliminador u radicales libres yéetel, tune', ku meyajtiko'ob bey antioxidante ti' suplementos yéetel yik'áalil farmacéuticos.
- Le hidroxilación ultrasónica jach jump'éel reacción rápida yéetel sencilla ti' jump'éel chéen paso, ba'ax ku meyajtiko'ob utia'al producir C60 polihidroxilado soluble ichil ja'.
- Le C60 soluble ti' sintetizado tumen ultrasonidos ja' yaan jump'éel calidad superior yéetel ku meyajtiko'ob utia'al u aplicaciones farmacéuticas yéetel u ka'anal rendimiento.
Síntesis ultrasónica ti' jump'éel chéen paso C60 polihidrolxilado
Le cavitación ultrasónica le tu láaka superior utia'al u producir fullerenos C60 polihidroxilados u ka'anal calidad,, solubles ti' ja' yéetel, tune', páajtal utilizar u ti' kúuchilo'ob aplicaciones ti' le industria farmacéutica, ts'aak yéetel industrial. Afreen et le (2017) ts'o'ok u desarrollado jump'éel síntesis ultrasónica rápida yéetel sencilla ti' C60 polihidroxilado libre contaminación (xan k'ajóolta'an je'el bix fullerenol wa fullerol). Le reacción ultrasónica ti' jump'éel chéen paso meyajtiko'ob H2O2 ka ma' k'a'abet u búukinta'al reactivos hidroxilantes adicionales, es decir NaOH, H2SO4 yéetel catalizadores transferencia fase (PTC), ku causan impurezas ti' le fullerenol sintetizado. Le je'ela' ku beetik u le síntesis ultrasónica ti' fullerenol Je'en tu'uxe' jump'éel enfoque asab limpio utia'al u producir fullerenol; Ti' le k'iino' je'el xano' k'iin, leti' jump'éel bix asab ch'a'abil ka rápida u producir C60 soluble ichil ja' ka'anal calidad.

Posibles vías reacción ti' le síntesis asistida tumen ultrasonidos fullerenol te' meyajo'ob dil. H2O2 (30 ti chúumuk).
fuente: Afreen et ti' le. 2017
Síntesis ultrasónica u C60 soluble ichil ja' – Paso in paso
Utia'al u preparación rápida, sencilla yéetel k'áax u C60 polihidroxilado, lela' soluble ichil ja', ku añaden 200 mg C60 Chen séen ti' 20 ml H2O2 ti' le 30 ti chúumuk yéetel ku sonica yéetel le modelos sonicador UP200Ht o UP200St. Le parámetros sonicación bino'ob u 30 ti chúumuk amplitud, 200 W ti' modo pulsado ti' 1 h u temperatura ambiente. Le un'un reacción ku coloca ti' jump'éel wichkíil ja' circulador refrigerado utia'al u mantener le temperatura ichil le un'un u temperatura ambiente. Bey ma' sonicación, le C60 jach inmiscible ti' le H2O2 acuoso yéetel le jump'éel mezcla heterogénea incolora, ba'ax ku p'áatal ti' jump'éel boonil marrón jul paach 30 minutos ultrasonicación. Posteriormente, ti' le je'ela' 30 minutos u ultrasonidos, ku p'áatal ti' jump'éel dispersión completamente u boonil marrón éek'joch'e'en.
Donante hidroxilo: le cavitación intensa generada tumen ultrasonidos (= acústica) crea radicales bey cOH, cOOH yéetel cH ichil moléculas H2O yéetel H2O2. U búukinta'al H2O2 ti' medios acuosos u ti'al jump'éel enfoque asab eficiente introducir ku –OH ti' le k'alebo' C60 kúuchil biilankiltej chéen H2O utia'al u síntesis fullerenol. Le H2O2 desempeña jump'éel ju'un Páaybe'en ti' le intensificación le hidroxilación ultrasónica.
Hidroxilación ultrasónica u C60 yo'osal dil. Le H2O2 (30 ti chúumuk) Leti' jump'éel reacción ch'a'abil ka rápida ti' jump'éel chéen paso utia'al u mentik fullerenol. Ti' le requerir jump'íit k'iin ti' le reacción, le reacción ultrasónica k'u'ubul jump'éel enfoque ecológico yéetel limpio yéetel jump'éel t'okik requerimiento energía, evitando u búukinta'al reactivos tóxicos wa corrosivos utia'al u síntesis ka reduciendo u meyaj ku disolventes k'a'abeto'ob yo'osal le separación yéetel purificación C60 (Jay).8∙2 H2O.

UP400St (400 W, 24 kHz). Leti' jump'éel potente dispersor ultrasónico
Yóol polihidroxilación ultrasónica
Le ken u acoplan ondas ultrasónicas intensas ti' jump'éel líquido, le ciclos alternos u jo'osa'al yéetel ka'anal presión crean burbujas u vacío ti' le líquido. Le burbujas ku vacío nuuktalo'ob ichil ya'ab ciclos tak ka ma' táan u béeytal múuch'ik asab energía, tumen ku colapsan violentamente. Ichil le colapso u burbuja u ku ts'áiko'ob táanil físicos extremos bey diferenciales u ka'anal temperatura yéetel presión, ondas choque, microjets, turbulencias, muuk' cizallamiento, etcétera. Le Uláak ba'al u leti'e', k'ajolo'on bey ultrasonidos wa cavitación acústica. Táan a intensas muuk' cavitación ultrasónica descomponen le moléculas ti' radicales cOH yéetel cOOH55.
Afreen et ti' le. (2017) asumen ka u reacción u progresar ichil ka'ap'éel vías simultáneamente. Radicales cOH bey ba'alche'ob reactivas u oxígeno (ROS) ku adhieren ti' le k'alebo' C60 ka u ts'áaj fullerenol (bejo' I), yo'osal u chíikpajal ba'ax le radicales –OH yéetel cOOH atacan dobles K'aanan C600 deficientes ti' electrones ti' jump'éel reacción nucleofílica yéetel le ba'ala' conduce ti' le formación epóxido fullereno [C60On] bey intermediario ti' le yáax p'isibij (bejo' II) lela' similar meyaj le reacción Bingel. Ku ts'o'okole', le ataque repetido ti' cOH (wa cOOH) yóok'ol C60O ti' jump'éel reacción SN2 ku ts'aik bey resultado fullereno wa fullerenol polihidroxilado.
U producir u jump'éel repetida epoxidación ku epóxido sucesivos, je'ebix, C60O2 yéetel C60O3. Le epóxido ku k'a'ana'antal u beel posibles candidatos utia'al generar uláak' intermedios je'ebix, epóxido fullereno hidroxilado ti' le sonólisis (= descomposición sonoquímica). Ku ts'o'okole', le posterior máaxo'ob u k'áato'ob le ts'ipit k'ab u C60 (Jay) xOy yéetel cOH u ts'áaj kúuchil le formación fullerenol. Formación le intermediarios ichil le sonólisis ti' H2O2 wa H2O ti' meyajo'ob C60 jach inevitable, yéetel u meyajo'ob ti' le fullerenol final (kex ti' le jump'éel cantidad mínima) ma' u máan desapercibida. Ba'ale' debido a u chéen táan presentes ti' mejen yaan xan ya'abach ti' le fullerenol, ma' ku pa'ta'al causen mix impacto significativo. [Afreen et ti' le., 2017]
Sonicadores u ka'anal rendimiento utia'al u dispersión fullereno
Hielscher Ultrasonics suministra sonicadores bin yano'ob sonda utia'al u kajtalo'ob ichil específicas: Seen wa k'áato' sonicar mejen volúmenes u escala laboratorio bey producir jump'éel flujo nukuch volúmenes ti' escala industrial, le cartera sonicadores ka'anal rendimiento Hielscher k'u'ubul le solución perfecta utia'al u dispersión fullerenos. Le ka'anal potencia salida, le Buka'aj u ba'al u ajuste precisa yéetel le fiabilidad k ultrasonidos garantizan u cumplan le requisitos u tuukula'. Le pantallas táctiles digitales yéetel le registro automático u datos le parámetros ultrasónicos ti' jump'éel tarjeta SD integrada ku betiko'ob le funcionamiento yéetel le kaambalil yo'osal k dispositivos ultrasónicos k'áati' jach fáciles u biilankiltej.
Robustez le nu'ukulilo'ob ultrasónicos ti' Hielscher ku cha'antik jump'éel funcionamiento 24 leti' 7 ti' entornos aalo'ob ka exigentes.
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
- Sadia Afreen, Kasturi Muthoosamy, Sivakumar Manickam (2018): Química Sono-nano: túumben era síntesis nanomateriales u carbono polihidroxilados yéetel ku hidroxilo yéetel u aspectos industriales. Sonoquímica ultrasónica 2018.
- Sadia Afreen, Kasturi Muthoosamy, Sivakumar Manickam (2017): Hidratación wa hidroxilación: síntesis directa ti' fullerenol ichil fullereno prístino [C60] yo'osal cavitación acústica te' meyajo'ob peróxido hidrógeno. RSC Adv., 2017, 7, 31930–31939.
- Grigory V. Andrievsky, Vadim I. Bruskov, Artem U. Tykhomyrov, Sergey V. Gudkov (2009): Peculiaridades le táanil antioxidantes ka radioprotectores le nanoestturas fullereno C60 hidratadas in vitro yéetel in vivo. Biología ti' le radicales libres & Ts'aako' 47, 2009. 786–793.
- Mihajlo Gigov, Borivoj Adnađević, Borivoj Adnađević, Jelena D. Jovanovic (2016): Efecto le jach yáax ultrasónico ti' le cinética isotérmica ti' le polihidroxilación fullereno. Ciencia le sinterización 2016, 48 (2): 259-272.
- Hirotaka Yoshioka, Naoko Yui, Kanaka Yatabe, Hiroto Fujiya, Haruki Musha, Hisateru Niki, che'ej Karasawa, Kazuo Yudoh (2016): le fullerenos C60 polihidroxilados previenen le actividad catabólica ti' le condrocitos concentraciones nanomolares ti' le osteoartritis. Pikil u osteoartritis 2016, 1:115.
[leti' alternar]
Datos u tojol le su'utalil K'ajóolt
C60 Fullerenos
Juntúul fullereno C60 (xan k'ajóolta'an bix buckyball wa fullereno Buckminster) leti' jump'éel molécula ku construye ichil 60 átomos carbono, dispuestos bey 12 pentágonos yéetel 20 hexágonos. U páajtalil jump'éel molécula C60 asemeja jump'éel wóolis báaxal kocha'wóolis. Le fullerens C60 le jump'éel ma' tóxico antioxidante ku ye'esik jump'éel potencia 100-1000 superior ti' le vitamina yéetel. Kex C60 ti' yan wéet ma' soluble ichil ja', ku séen sintetizado ya'ab derivados ti' le fullereno ma'alob solubles ichil ja', bey le fullenerol.
Le fullerens C60 ku utilizan bey antioxidante yéetel je'el bix biofarmacéutico. Uláak' aplicaciones incluyen ciencia materiales, energía fotovoltaica orgánica (OPV), catalizadores, purificación ja' yéetel protección xu'ullsa'al riesgos biológicos, energía portátil, kisbuuts'o'ob yéetel dispositivos ts'aako'ob.
Solubilidad le Chen séen C60:
- Ichil ja': ma' soluble
- tu dimetilsulfóxido (DMSO): ma' soluble
- Tu tolueno: soluble
- Tu benceno: soluble
Polihidroxilado C60 leti' Fullenerols
Le fullereroles wa fulleroles ku moléculas u C60 polihidroxiladas (fullereno C60 hidratado: C60HyFn). Le reacción hidrolación ts'otik ku hidroxilo (- Jay) ti' le molécula C60. Le moléculas ku C60 yéetel asab u 40 ku hidroxilo yaan jump'éel asab solubilidad ichil ja' (>50 mg leti' mL). Yaano'ob bey nanopartículas monodispersas ichil le ja'o' ka yaan jump'éel valiente efecto pulidor. Exhiben propiedades antioxidantes yéetel antiinflamatorias superiores. Fullererenos polihidroxilados (fullerenols; C60 (Jay)n) je'el disolver ti' yaan alcoholes ka tu láak' precipitar u ti' jump'éel tuukula' electroquímico, creando jump'éel cha'ano' nanocarbono ti' le k'iino'. Le películas fullerenol ku utilizan bey recubrimiento biocompatible, inerte le meentiko'ob biológicos ka páajtal u facilitar le integración meentiko'ob ma' biológicos ti' le jach corporales.
Solubilidad u Fullenerol:
- Ichil ja': soluble, je'el chukpachtik >50 mg leti' mL
- tu dimetilsulfóxido (DMSO): soluble
- Tu metanol: ligeramente soluble
- Tu tolueno: ma' soluble
- Tu benceno: ma' soluble
Boonil: Le fullerenol ku ku taasik asab u 10 ku –OH exhibe jump'éel boonil marrón éek'joch'e'en. Yéetel jump'éel meyaj ku Amal ka'atéen asab nojoch ti' ku –OH, u boonil jeelpajal gradualmente u marrón éek'joch'e'en u k'an.

Solubilidad ti' le solubilidad ku C60 (Jay) 8.2 H 22O ti' comparación yéetel C60 ti' jejeláas disolventes. fuente: Afreen et ti' le. 2017
Aplicaciones ka búukinta'al le fullerenoles:
- Farmacéutico: Reactivos ti' diagnóstico, superfármacos, cosméticos, resonancia magnética nuclear (RMN) yéetel le revelador. Afinidad ti' le ADN, medicamentos xu'ullsa'al le VIH, medicamentos xu'ullsa'al le k'ak'as k'oja'anil cáncer, medicamentos u quimioterapia, aditivos cosméticos yéetel investigación científica. Ti' comparación yéetel u páajtalil prístina, le fullerenos polihidroxilados yaan asab aplicaciones Sociedad debido a u asab solubilidad ichil ja'. U ts'o'ok descubierto ti' le fulleroles páajtal xu'ulsiko'ob le cardiotoxicidad yaan fármacos yéetel inhibir u proteasa le VIH, le virus le hepatitis C yéetel tuméen anormal ti' le células. Ku ts'o'okole', exhibieron excelentes k'iinil eliminación u radicales libres xu'ullsa'al ba'alche'ob reactivas oxígeno yéetel radicales ti' condiciones fisiológicas.
- Energía: Batería solar, ich kastláan combustible ti', batería p'iskaambal.
- Industria: xooko'obo' resistente ti' le desgaste, materiales ignífugos, lubricantes, aditivos poliméricos, membrana u ka'anal rendimiento, catalizador, diamante artificial, aleación chuchul, fluido viscoso eléctrico, filtros tinta, recubrimientos u ka'anal rendimiento, recubrimientos ignífugos, fabricación materiales bioactivos, materiales memoria, características moleculares integradas yéetel otras, materiales compuestos, etcétera.
- Industria le: ka'a registro ti' semiconductores, materiales magnéticos, tinta impresión, tóner, tinta, ju'un utia'al u fines especiales.
- Pak'chaje' electrónicas: semiconductor superconductor, diodos, transistores, inductor.
- Materiales ópticos, cámara electrónica, tubo visualización ti' fluorescencia, materiales ópticos u ma' lineales.
- Ka'a jeets': Adsorción gas ti', almacenamiento gas.