Ma'alo'obtal u ultrasonido Hielscher

Inducido ultrasónicamente yéetel catálisis transferencia fase mejorada

Ultrasonido ka'anal potencia leti'e' ma'alob k'ajóolta'an tumen u contribución ti' jejeláas reacciones químicas. Lela' le supuesto Sonochemistry. Reacciones heterogéneas yéetel especialmente reacciones u transferencia u fase, ku ma'alob Sociedad sikte ka'anatako'ob ultrasonido potencia. Debido a le energía kanáanil yéetel aceleración aplicada ti' le reactivos, u páajtal in kaxtik máaxo'ob reacciones, velocidad reacción je'el u páajtal u significativamente mejorada, bey asab tzeltalo'obo' tasas, mayores rendimientos, ka páajtal kaxta'al u yúuchul ti' yik'áalil. Le escalabilidad lineal ti' ultrasonido yéetel u disponibilidad u confiable ultrasónica Industrial Le nu'ukulil le láaka jump'éel solución ts'áik ti' le producción química.
Glass reactor for targeted and reliable sonication processes

Celda flujo ultrasónico u vidrio

catálisis transferencia fase

Catálisis transferencia fase (PTC) leti' jump'éel bix yaabilajech u catálisis heterogénea yéetel conocida bey juntúul metodología práctica utia'al u síntesis orgánica. Yo'osal u búukinta'al jump'éel catalizador transferencia fase, jach páajtal solubilizar le reactivos iónicos, u suelen u solubles ti' jump'éel fase acuosa Ba'ale' insoluble ti' jump'éel fase orgánica. Lela' u k'áat u ya'al u PTC u ti'al jump'éel alternativa superar le talamilo' le heterogeneidad ti' jump'éel reacción le ku interacción ichil ka'ap'éel sustancias ti' jejeláas fases jump'éel mezcla le inhibida debido a le incapacidad ti' le reactivos ku reúnan. (Esen et el. 2010). Ventajas u generales le catálisis transferencia fase muk'ulmuk' le jach u preparación, procedimientos experimentales u simples, condiciones suaves ti' reacción ti', velocidades reacción ka'anal, ka'anal selectividad yéetel u búukinta'al u reactivos u t'okik ta manaj yéetel ambientalmente benignos, tales bey Sales cuaternarias amonio yéetel solventes yéetel u posibilidad ti' u le preparativos tu gran escala (Ooi et el. 2007).
Juntúul variedad reacciones líquido - líquido yéetel líquido - sólido u séen intensificado ka meentik selectiva yo'osal u búukinta'al catalizadores transferencia fase simple (PT) bey quats ti', polietilenglicol 400 ti', etc., u permiten u especies iónicas ti' le u balseado u fase acuosa ti' le fase orgánica . Beyo', ku páajtal superar le talamilo'ob asociados yéetel le extremadamente baja solubilidad ti' le reactivos orgánicos ti' le fase acuosa. Ti' le industrias farmacéuticas yéetel plaguicidas, PTC ku meyajtiko'ob ampliamente yéetel ts'o'ok u jelpajal le fundamentos le negocio. (Sharma, 2002).

Ultrasonido potencia

U kaambalil yo'osal ultrasonidos potencia le jump'éel conocida nu'ukula' ch'a'iko'ob extremadamente fino Emulsiones. Tu química u utilizan tales emulsiones extremadamente fino Buka'aj yo'osal u ma'alo'obkíinsiko'ob le reacciones químicas. Lela' u k'áat u ya'al ba'ax yo'osal u Máax ku interfacial ichil ka'ap'éel wa asab ts'a'abal inmiscibles ku p'áatal dramáticamente ampliado yéetel proporciona bey juntúul je'ela' utsil, asab completado yéetel asab séeba'an u le reacción.
Catálisis transferencia fase – ti' le igual ich uláak' reacciones químicas, K'abéet u suficiente energía cinética yo'osal máaxo'ob le reacción.
Le je'ela' yaan ya'ab táanil positivos en cuanto a le reacción química:

  • Juntúul química reacción ku normalmente ma' u producirá debido a u baja energía cinética je'el u páajtal u káajsik tumen ultrasonidos.
  • Reacciones químicas páajtal acelerar ku PTC asistida tumen ultrasonidos.
  • Evitación completa ti' le catalizador transferencia fase.
  • Materias primas u páajtal utilizar asab eficiente.
  • Le u xu'ulsiko'ob u.
  • Reemplazo u costosa sajbe'en k'oja'ano'obo' k'a'am k'oja'ano'obo' inorgánica barato.

Tuméen le k'iino'oba' táanil, PTC le jump'éel valiosa metodología química utia'al u síntesis orgánica u ka'ap'éel wa asab reactivos ma' miscibles: catálisis transferencia fase (PTC) ku cha'ik u búukinta'al asab eficiente yo'olal u prima le procesos químicos yéetel producir asab rentable. Mejora le reacciones químicas tumen PTC jach jump'éel nu'ukula' k'a'abéet utia'al u química producción ku páajtal ma'alo'obkíinsiko'ob dramáticamente tumen u búukinta'al ultrasonido.

Ultrasonic cavitation in a glass column

Cavitación ti' le líquido

Ejemplos reacciones PTC ultrasonidos promovidos

  • Síntesis u túumben derivados N'-(4,6-disubstituted-pyrimidin-2-yl)-N-(5-aryl-2-furoyl)thiourea, utilizando PEG-400 tu ultrasonidos. (Ken et el. 2005).
  • Le síntesis asistida tumen ultrasonidos ácido mandélico ti' PTC ti' líquido iónico ye'esik jump'éel mejora significativa ti' le rendimientos reacción yáanal condiciones ambientales. (Hua et el. 2011).
  • Kubo et le (2008) informe ti' le asistida tumen ultrasonidos C-alquilación ti' phenylacetonitrile ti' jump'éel kúuchil chen libre u solvente. Le efecto le ultrasonido utia'al xan le reacción bin u atribuido nuxi' yo'osal interfacial ichil le ka'ap'éel fases líquidas. Ultrasonidos u tsolik ichil ti' jump'éel tasa reacción jach asab rápida u le mezclado mecánico.
  • Sonicación ti' le reacción tetracloruro carbono yéetel magnesio utia'al u generación dichlorocarbene resulta ti' jump'éel rendimiento superior ti' gem-dichlorocyclopropane ti' le meyajo'ob olefinas. (Lin et el. 2003).
  • Le ultrasonido proporciona u aceleración le reacción Cannizzaro ti' P'EL-Clorobenzaldehído yáanal condiciones transferencia fase. U óoxp'éel catalizadores transferencia fase – bencil trietil amonio cloruro (TEBA), Aliquat yéetel 18-corona-6-, ku séen sido probados tumen Polácková et le (1996) TEBA bin u Kaxa'antbil utia'al u asab xoknáalo'obo'. Ferrocenecarbaldehyde yéetel P'EL-dimetilaminobenzaldehído tu ts'áaj, yáanal condiciones similares, 1,5-diaryl-1,4-pentadien-3-ones bey le producto noj bejo'.
  • Xiao Lin et le (1987) séen demostrado ti' le combinación ultrasonidos yéetel PTC promueve eficazmente generación dichlorocarbene cloroformo ti' menor k'iin yéetel utsil rendimiento yéetel menor cantidad catalizador.
  • Yang et el., (2012) u investigado le síntesis ya'ax, asistida tumen ultrasonido búukinta'al 4-hidroxibenzoato u bencilo 4, 4. - bis (tributylammoniomethyl) - 1, dicloruro u 1. - bifenilo (QCl2) bey catalizador. Tuméen u búukinta'al QCl2, ts'o'ok u desarrollado jump'éel túumben ts'ono'oto' naaj catálisis transferencia fase. Le catálisis transferencia fase sólido-líquido (SLPTC) ts'o'ok sido úuch u láaj bis ka'ansaj bey tuukula' tumen lotes yéetel ultrasonidos. Yáanal intensa sonicación, 33 ti chúumuk le agregado Q2 + ku taasik jump'éel 45,2 ti chúumuk Q (Ph (JAY) COO).2 u transferido ti' le fase orgánica ti' le reaccionar yéetel le bromuro bencilo, tune', le tasa reacción bin u realzada. Le velocidad reacción mejorado obtuvo min 0,106-1 yáanal 300W irradiación ultrasónica, mientras xma' sonicación jump'éel tasa min 0,0563-1 u observó. Tune', le efecto sinérgico u ka'ap'éel lu'umo'. lelo'oba' catalizador transferencia fase yéetel ultrasonido ti' fase u catálisis u transferencia u sido demostrada.
The ultrasonic lab device UP200Ht provides powerful sonication in laboratories.

Cuadro 1: Le UP200Ht jach jump'éel homogeneizador ultrasónico potente u 200 watts

Ultrasonidos mejora reacción transferencia fase asimétrica

Yéetel u establecer jump'éel método práctico utia'al u síntesis asimétrica u a-aminoácidos yéetel u derivados Maruoka yéetel Ooi (2007) investigan "wa je'el ma'alo'obkíinsiko'ob u reactividad le sales amonio cuaternario quiral N-spiro yéetel u ka'ansaj simplificado. Ts'o'ok u ultrasónica le irradiación yaantal Homogeneización, leti' a'al, jach uts Emulsiones, aumenta grandemente yo'osal interfacial asab ti' le reacción je'el ocurrir, je'el ofrecer aceleración sustancial ti' le tasa ti' le reacciones transferencia fase líquido - líquido. U hecho u sonicación le mezcla reacción 2, yoduro metilo yéetel (Guatemala mina'an u yotocho'ob, Guatemala mina'an u yotocho'ob) - naphtyl subunidad (1 mol ti chúumuk) ti' toluene/50% acuosa KOH ti' 0 grados centígrados ti' 1 p'isib ts'áaj kúuchil ti' le correspondiente producto alquilación ti' le 63 ti chúumuk rendimiento yéetel 88 ti chúumuk ee; le rendimiento químico yéetel enantioselectividad ayik'alo'ob "comparables yéetel le ti' jump'éel reacción ts'o'ok u beetiko' tumen simple agitación le mezcla ichil waxak horas (grados centígrados 0, 64 ti chúumuk, 90 ti chúumuk ee)." (Maruoka et el., 2007; p'el. 4229).

Improved phase transfer reactions by sonication

Esquema 1: Ultrasonidos mejora le velocidad reacción ti' le síntesis asimétrica ti' ácidos α-amino [Maruoka et el. 2007]

Uláak' bin yano'ob reacción jump'éel catálisis asimétrica leti' le reacción Michael. Le adición Michael dietilo N-acetil-aminomalonate ti' le chalcona táan influenciado positivamente tumen ultrasonidos u tsolik ichil ti' jump'éel aumento 12 ti chúumuk le producción (u 72 ti chúumuk obtenida ichil le reacción silenciosa tak le 82 ti Chúumuk ti' ultrasonidos). Le k'iin reacción jach 6 Óoxten asab séeba'an yáanal ultrasonido potencia ti' comparación yéetel le reacción ma' ultrasonido. Le exceso enantiomérico (ee) ma' ts'o'ok u jelpajal yéetel Ba'axten seen reacciones - yéetel, ma' ultrasonidos - ti' 40 ti chúumuk ee. (Aghayan Mirza et el. 1995).
Li et ti' le (2003) demostró u le reacción Michael chalcones bey aceptadores yéetel ya'ab compuestos metileno activo bey malonato ti' dietilo, nitrometano, ciclohexanona, acetoacetato etilo acetilacetona bey donantes catalizada tumen alúmina KF leti' basic resultados u aductos ti' le ka'anal rendimiento ichil jump'éel plazo asab corto yáanal irradiación ultrasonido. Ti' uláak' xook, Li et le (2002) ts'o'ok u demostrado le exitosa síntesis asistida tumen ultrasonidos chalcones catalizada tumen KF - ti' le2O3.
Táan a reacciones u PTC máako'ob síinajo'obo' muestran chéen jump'éel gama chan ti' le potencial yéetel le posibilidades irradiación ultrasónica.
Le pruebas yéetel u yila'al le ultrasonido túun posibles mejoras ti' PTC jach jach simple. Dispositivos u laboratorio ultrasonidos bix u Hielscher UP200Ht (200 vatios) yéetel sistemas u sobremesa bix u Hielscher UIP1000hd (1000 vatios) permiten u le yáax ensayos. (wilik u le cuadro 1 yéetel 2).
Además u Michael asimétrica mejora ultrasónico (Click utia'al agrandar!).

Esquema 2: Ultrasonidos asistida asimétrica adición u Michael dietilo N-acetil ti'-aminomalonate ti' le chalcona [Török et el., 2001]

Producción eficiente u compiten te' k'íiwiko' químico

Yo'osal catálisis transferencia fase ultrasónico tech u beneficiará ti' jump'éel wa asab ventajas beneficiosas:

  • inicialización le reacciones u ti' uláak' kin tuukul ma' factible
  • aumento ti' le producción ti'
  • ch'ak le nu'ukulil trasera disolventes apróticos, anhidros yéetel caras
  • reducción le k'iin reacción
  • temperaturas bajas u reacción
  • preparación simplificada
  • búukinta'al acuoso álcali metal kúuchil alcóxidos u metal alcalino, amida sodio, hidruro ti' sodio wa sodio metálico
  • búukinta'al yo'olal prima asab barata, especialmente antioxidantes
  • k'eexpajal le selectividad
  • le k'eexpajal proporciones producto (je'ebix, O - leti' C-alquilación).
  • purificación ka aislamiento simplificado
  • aumento le producción yo'osal le supresión reacciones secundarias
  • simple, lineal escala - utia'al ka'anal u le nivel producción industrial, páajtal yéetel jach ka'anal rendimiento
Homogeneizador ultrasónico mayak UIP1000hd

Configuración yéetel procesador ultrasónico 1000W, celda flujo, tanque yéetel bomba

Simple yéetel xma' riesgos táanil ultrasónicos ti' química

Utia'al u yilik bix ultrasonido influye ti' le reacciones yéetel materiales específicos, primeras pruebas factibilidad páajtal u u ti' chan escala. Laboratorio portátil wa montado ti' bix dispositivos ti' le rango 50 u 400 vatios permiten utia'al u sonicación muestras chichan yéetel mediano Buka'aj ti' le vaso. Wa yáax ya'ala'al máaxo'ob máano'ob muestran logros posibles, le tuukula' páajtal desarrollaron yéetel optimización ti' le sobremesa yéetel juntúul procesador ultrasonido industrial, je'el bix UIP1000hd (1000W, 20kHz). Ultrasonidos mesa sistemas Hielscher 500 vatios utia'al u 2000 Watts le le aparatos ideales utia'al u R&Mulix ka optimización. Le k'iino'oba' sistemas ultrasónicos - diseñados tumen sonicación vaso yéetel ti' internet ichil – ts'áa u kanik total yóok'ol le parámetro ke u le tuukula': amplitud, presión, temperatura, viscosidad yéetel concentración.
Cha' u kanik preciso yóok'ol le parámetros ti' le reproducibilidad exacta yéetel escalabilidad lineal u obtenidos. Ka' probar ya'ab ajustes, le configuración encontrado u ma'alo'ob u páajtal utilizar utia'al meyaj continuamente (24 h leti' 7d) yáanal condiciones producción. U kaambalil yo'osal PC opcional (interfaz) xan facilita u grabación le ensayos individuales. Utia'al u sonicación u ts'a'abal inflamables wa disolventes ti' ambientes peligrosos (ATEX, FM). le UIP1000hd Táan disponible ti' jump'éel versión certificada tumen ATEX: UIP1000-Exd.

Beneficios generales ti' le ultrasonidos ti' química:

  • Jump'éel reacción u páajtal u acelerada wa menos obligando condiciones u páajtal u k'a'abeto'ob wa u aplica le sonicación.
  • Períodos inducción u reducen in menudo significativamente ts'o'ok u le le exotherms asociada normalmente u k'oja'ano'oba' reacciones.
  • Aceleración reacciones in menudo le iniciadas tumen ultrasonido ma' necesidad aditivos.
  • Yaan k'iine' u xu'ulsiko'ob u meyaj ku wook u requieren normalmente ti' jump'éel bejil sintética.
  • Tu Jayp'éel meyaje' leti' u yilik jump'éel reacción je'el u páajtal u dirigida ti' jump'éel bej alternativo.

Máax ku leti' solicitar a wojeltik

T'aan yéetel to'on yóok'ol u kajtalo'ob ichil u procesamiento. Recomendamos le parámetros configuración yéetel u le tuukula' asab adecuados utia'al u tsol.





Yanak ti' tu yilaje' k Política yojeta'al mixba'al.


Literatura leti' referencias

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Hechos u tojol le su'utalil K'ajóolt

Homogeneizadores ultrasonidos tejido refieren tu menudo bey sonicador ti' sonda, sonic lyser, disruptor ti' ultrasonido, molino ultrasónico, sono-ruptor, sonifier, sonic dismembrator, disruptor t'aan, dispersores ultrasónicos wa disolvente. Le resultado jejeláas términos le ya'la'alo' aplicaciones ku páajtal beetik u tumen sonicación.