المعالجة بالموجات فوق الصوتية تُسرّع تفاعل اقتران سوزوكي
الاقتران المتبادل لسوزوكي (المعروف أيضًا باسم اقتران سوزوكي–مياورا) هو تفاعل عضوي يهدف إلى تخليق مشتقات ثنائي الفينيل، والمركبات العطرية الفينيلية (مثل الستايرينات)، والبولي أوليفينات، وكذلك بروميدات الألكيل. المواد الأولية للتفاعل هي حمض أريل بورونيك أو حمض فينيل بورونيك مع هاليد أريل أو هاليد فينيل، ويُحفَّز التفاعل بمعقّد بالاديوم(0)، يمكن أن يكون أيضًا على هيئة محفّز قائم على مادة نانوية.
وقد تبيّن أن الموجات فوق الصوتية تُسرّع تفاعل اقتران سوزوكي بأكمله. يقدم هذا المقال لمحة عامة عن نتائج دراسات مختلفة تتناول تحسين تفاعل اقتران سوزوكي باستخدام الموجات فوق الصوتية.
أثبتت دراسة Zhang وآخرين (2008) أن الموجات فوق الصوتية تُيسّر تفاعل اقتران سوزوكي غير المتجانس لحمض فينيل بورونيك مع هاليدات الأريل بوجود TBAB، باستخدام إيمينات فيروسينيل ذات حلقات تحتوي على البلاديوم، خالية من الربيطات ويسهل الحصول عليها، في الماء الخالص. وقد أُبلغ عن تحقيق مردود متوسط إلى جيد عند اقتران كلوريدات الأريل. وبالمقارنة مع التسخين التقليدي، تسارع تفاعل الاقتران بمساعدة الموجات فوق الصوتية بدرجة كبيرة. علاوة على ذلك، تتميز هذه الطريقة لتحسين التفاعل باستخدام مذيب غير سام وغير قابل للاشتعال، مما يُيسّر التحضير ويجعله آمنًا.
يتناول Rajagopal وآخرون في عملهم إنجاز تفاعلات الاقتران المتبادل لسوزوكي المحفَّزة بالبلاديوم بين الهالوبنزينات، بما فيها الكلوروبنزينات، وحمض فينيل بورونيك عند درجة الحرارة المحيطة (30 °C)، في غياب ربيطة فوسفين، باستخدام السائل الأيوني 1,3-di–butylimidazolium tetrafluoroborate [bbim][BF4] مع الميثانول بوصفه مذيبًا مشاركًا، تحت التشعيع بالموجات فوق الصوتية. [Rajagopal et al. 2002, p. 616]
المعادلة 1: اقتران سوزوكي بمساعدة الموجات فوق الصوتية [Rajagopal et al. 2002, p. 616]
جهاز Hielscher UIP1500hd المزود بخلية التدفق – معالج قوي بالموجات فوق الصوتية بقدرة 1.5kW للعمليات الكيميائية في نمط التدفق المستمر
تفاعل الاقتران المتبادل لسونوغاشيرا
تبيّن أيضًا أن الموجات فوق الصوتية تعزز تفاعل اقتران سونوغاشيرا بفعالية كبيرة. ويُحفَّز الاقتران المتبادل لسونوغاشيرا بالبلاديوم أيضًا، ويُستخدم في التخليق العضوي لروابط الكربون–الكربون (C-C) في ظروف معتدلة، مثل درجة حرارة الغرفة، وفي أوساط مائية، وباستخدام قاعدة معتدلة. ويُستخدم على نطاق واسع في الصناعات الدوائية والكيميائية لتخليق جزيئات معقدة.
تخليق ميسّر في وعاء واحد، محفَّز بالبلاديوم وخالٍ من الربيطات والنحاس والأمينات، لبنزو[b]فورانات/نيترو بنزو[b]فورانات عبر اقتران سونوغاشيرا متبوعًا بالتحلّق من نوع 5-endo-dig، باستخدام المعالجة بالموجات فوق الصوتية عند درجة الحرارة المحيطة. وقد تأثر التفاعل بصورة إيجابية جدًا بالتأثيرات الكيميائية الصوتية. [راجع Palimkar وآخرين 2008]
المصادر والمراجع
- Oxley, J. D.; Prozorov, T.; Suslick, K. S. (2003): الكيمياء الصوتية والتلألؤ الصوتي للسوائل الأيونية عند درجة حرارة الغرفة. في: Journal of American Chemical Society 125/2003. ص. 11138–11139.
- Palimkar, S. S.; More, V. S.; Srinivasan, K. V. (2008): تخليق خالٍ من النحاس والربيطات والأمينات، معزَّز بالموجات فوق الصوتية، لبنزو[b]فورانات/نيترو بنزو[b]فورانات عبر اقتران سونوغاشيرا متبوعًا بالتحلّق من نوع 5-endo-dig. في: Ultrasonics Sonochemistry 15/2008. ص. 853–862.
- Rajagopal, R.; Jarikote, D. V.; Srinivasan, K. V. (2002): تفاعلات الاقتران المتبادل لسوزوكي المعزَّزة بالموجات فوق الصوتية في سائل أيوني تحت الظروف المحيطة. في: Chemical Communications 6/2002. ص. 616–617.
- Zhang, J.; Yang, F,; Ren, G.; Mak, Th. C. W.; Song, M.; Wu, Y. (2008): تسريع تفاعل سوزوكي المحفَّز بإيمينات فيروسينيل ذات حلقات تحتوي على البلاديوم في الماء الخالص باستخدام التشعيع بالموجات فوق الصوتية. في: Ultrasonics Sonochemistry 15/2008. ص. 115–118.