Ultrasonicamente polihidroxilado C60 (Fullerenol).

  • Fullereno c60 polihidroxilado soluble ichil ja', llamado fullerenol wa fullerol, leti' jump'éel carroñero u radicales libres fuerte yéetel tune' ku meyajtiko'ob bey antioxidante ti' suplementos yéetel u yik'áalil farmacéuticos.
  • Le hidroxilación ultrasónica le jump'éel reacción rápida yéetel simple ti' jump'éel chéen paso, ba'ax ku meyajtiko'ob utia'al producir C60 polihidroxilado soluble ich ja'.
  • Ultrasonicamente sintetizado u soluble ich ja' C60 yaan jump'éel calidad superior yéetel u meyajtiko'ob utia'al u aplicaciones farmacéuticas yéetel u ka'anal rendimiento.

Síntesis u ultrasónica jump'éel chéen paso C60 polihidrolxilado

Le cavitación ultrasónica u ti'al tu láaka superior producir fullerenos C60 polihidroxilados u ka'anal calidad,, solubles ti' ja' yéetel, tune', páajtal utilizar u ti' kúuchilo'ob aplicaciones ti' le industria farmacéutica, le ts'aako' yéetel le industria. 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 provocan 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.

Hidroxilación ultrasónica u C60 utia'al u producir c60 soluble ichil ja' (fullerenol).

Posibles trayectorias u reacción ti' le síntesis asistida tumen ultrasonido fullerenol te' meyajo'ob dil. H2O2 (30 ti chúumuk).
fuente: Afreen et el. 2017

Síntesis ultrasónica u C60 soluble ichil ja' – Paso u paso

UP200St ti'-procesador ultrasónico potente u 200WUtia'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 ka' 30 minutos u ultrasonidos. Posteriormente, ti' le je'ela' 30 minutos u ultrasonidos, ku p'áatal ti' jump'éel dispersión completamente 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 ti' le C60 (Jay).8N.o 2 H2O.

Procesador ultrasónico UP400St (400W) utia'al aplicaciones ti' homogeneización, dispersión, emulsión yéetel sonoquímica.

UP400St (400W, 24kHz). Leti' jump'éel potente dispersador ultrasónico

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Yóol polihidroxilación ultrasónica

Ka le ondas u ultrasonido intensas ku acoplan ti' jump'éel líquido, le ciclos baja presión leti' ka'anal presión alternan burbujas u vacío ti' le líquido. Le burbujas ku vacío nuuktalo'ob a lo largo de ya'ab ciclos tak ka ma' táan u béeytal múuch'ik asab energía, tumen ku u derrumban violentamente. Ichil le burbuja colapsan táanil físicos extremos bey diferenciales u ka'anal temperatura yéetel presión, ondas choque, microjets, turbulencias, u muuk' u cizallamiento, etc. 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]

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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 preciso yéetel u 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.
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Le uláak' tabla ku ts'aik ti' jump'éel indicación le Buka'aj u ba'al u procesamiento u aproximado k ultrasonicators:

Volumen loteTasa flujoDispositivos recomendados
1 u 500mL10 200 mL leti' minUP100H
10 u 2000mL20 400 mL leti' min.UP200Ht, UP400St
0.1 ti' 20L0.2 u 4 L leti' minUIP2000hdT
10 ti' 100L2 10 L leti' minUIP4000hdT
N.a.10 100 L leti' minUIP16000
N.a.asab nojochCluster u UIP16000

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Literatura leti' referencias

  • Sadia Afreen, Kasturi Muthoosamy, Sivakumar Manickam (2018): Sono-nano chemistry: U new ka'ach of synthesising polyhydroxylated chúuko' nanomaterials with hydroxyl groups and their industrial aspects. Ultrasonidos Sonochemistry 2018.
  • Sadia Afreen, Kasturi Muthoosamy, Sivakumar Manickam (2017): Hidratación wa hidroxilación: síntesis directa ti' fullerenol ichil fullereno prístino [C60] yéetel 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 yéetel radioprotectores ti' le nanostucturas ku fullereno C60 hidratadas in vitro yéetel in kuxa'an. Biología Radical u Libre & Ts'aak 47, 2009. 786-793.
  • Mihajlo Gigov, Borivoj Adna-eviá, Borivoj Adna-eviá, Jelena D. Jovanovic (2016): Efecto le jach yáax ultrasónico ti' le cinética isotérmica ti' polihidroxilación fullereno. Ciencia le Sintering 2016, 48 (2): 259-272.
  • Hirotaka Yoshioka, Naoko Yui, Kanaka Yatabe, Hiroto Fujiya, Haruki Musha, Hisateru Niki, Rie Karasawa, Kazuo Yudoh (2016): Polihidroxilado C60 Fullerenes Je'e bix u páajtale' le actividad catabólica yéetel drocitos ti' concentraciones nanomolares ti' osteoartritis. Pikil Osteoartritis 2016, 1:115.

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Hechos u tojol le su'utalil K'ajóolt

C60 Fullerenes

Juntúul fullereno C60 (xan k'ajóolta'an bix buckyball wa Buckminster fullerene) leti' jump'éel molécula táan construida ichil 60 átomos ti' carbono, dispuestos bey 12 pentágonos 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 asab u le vitamina yéetel. Kex C60 ti' bey ma' soluble ichil ja', ya'ab derivados u fullereno ma'alob solubles ichil ja' bey fullenerol u séen sintetizado.
C60 fullerens u utilizan bey antioxidantes yéetel je'el bix biofarmacéuticos. Uláak' aplicaciones incluyen ciencia materiales, le fotovoltaica orgánica (OPV), le catalizadores, tu purificación le ja' yéetel protección xu'ullsa'al riesgos biológicos, le energía portátil, le kisbuuts'o'ob yéetel le dispositivos ts'aako'ob.

Solubilidad u C60 chéen:

  • tu ja': ma' soluble
  • tu dimetilsulfóxido (DMSO): ma' soluble
  • tu tolueno: soluble
  • tu benceno: soluble
Ba'ax superficial u fullerenos c60 (Fullerenes ti' Buckminster, buckyballs).

Ba'ax superficial u fullerenos C60
fuente: Yoshioka et el. 2016

Polihidroxilado C60 leti' Fullenerols

Le fullerneroles wa fulleroles ku moléculas u C60 polihidroxiladas (fullereno C60 hidratado: C60HyFn). Le reacción hidrollación ts'otik ku hidroxilo (-JAY) ti' le molécula C60. Le moléculas C60 yéetel asab u 40 ku hidroxilo ti'ob jump'éel asab solubilidad ti' ja' ()>50 mg leti' ml). Yaano'ob bey nanopartículas monodispersas ich ja', ka yaan jump'éel valiente efecto pulidor. Exhiben propiedades antioxidantes yéetel antiinflamatorias superiores. Fullerenos polihidroxilados (fullerenoles; C60 (JAY) n) ku páajtal disolver ti' yaan alcoholes ka ts'o'okole' ku precipita ti' jump'éel tuukula' electroquímico, creando jump'éel cha'ano' nanocarbono ti' le ánodo. Le películas Fullerenol ku utilizan bey juntúul recubrimiento biocompatible, inerte u meentiko'ob biológicos ka páajtal u facilitar le integración meentiko'ob ma' biológicos ti' le jach u wíinkilal.
Solubilidad u Fullenerol:

  • tu ja': soluble, u k'uchul u >50 mg leti' ml
  • tu dimetilsulfóxido (DMSO): soluble
  • tu metanol: ligeramente soluble
  • tu tolueno: ma' soluble
  • tu benceno: ma' soluble

Boonil: Fullerenol yéetel asab u 10 ku - JAY exhiben jump'éel boonil marrón éek'joch'e'en. Yéetel jump'éel meyaj ku creciente u ku - JAY ti', u boonil jeelpajal gradualmente u marrón éek'joch'e'en u amarillo.

Soluble ichil ja', polihidroxilado C60 ku páajtal sintetizar utilizando ultrasonidos

Solubilidad u solubilidad u C60 (JAY) 8.2H2O ti' comparación yéetel C60 ti' jejeláas disolventes. fuente: Afreen et el. 2017

Aplicaciones ka búukinta'al Fullerenols:

  1. Farmacéutica: Reactivos ti' diagnóstico, superfármacos, cosméticos, resonancia magnética nuclear (NMR) yéetel le desarrollador. Afinidad u ADN, medicamentos xu'ullsa'al le VIH, medicamentos xu'ullsa'al le k'ak'as k'oja'anil cáncer, medicamentos quimioterapia, aditivos cosméticos yéetel investigación científica. Ti' comparación yéetel u páajtalil prístina, le fullerenos polihidroxilados yaan asab aplicaciones Sociedad debido a u asab solubilidad le ja'o'. Ts'o'ok u Kaxa'antbil u fullerols 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 yilik bix bix u barrido u radicales libres xu'ullsa'al ba'alche'ob reactivas oxígeno yéetel radicales ti' condiciones fisiológicas.
  2. Energía: Batería solar, pila u combustible ti', batería p'iskaambal.
  3. Industria: Xooko'obo' resistente ti' le desgaste, materiales ignífugos, lubricantes, aditivos polímeros ti', membrana u ka'anal rendimiento, catalizador, diamante artificial, aleación chuchul, fluido viscoso u eléctrico, filtros tinta, recubrimientos ka'anal rendimiento, recubrimientos ignífugos, fabricación u materiales bioactivos, materiales memoria, yáantajo'ob moleculares yéetel uláak' bin yano'ob incrustadas, materiales compuestos, etc.
  4. Industria le: ka'a registro ti' semiconductores, materiales magnéticos, tinta ti' impresión, tóner, tinta, ju'un propósitos especiales.
  5. Páajtal a electrónicas: Semiconductores superconductores, diodos, transistores, inductor.
  6. Materiales ópticos, cámara electrónica, u tubo visualización fluorescencia ti', materiales ópticos u ma' lineales.
  7. Entorno: Adsorción gas, almacenamiento gas.

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Búukint k ti' máax ku.