Ултразвуковата обработка ускорява реакцията на свързване на Сузуки
Кръстосаното свързване на Сузуки (известно също като свързване на Сузуки–Мияура) е органична реакция, чиято цел е синтезът на бифенилови производни, винилови ароматни съединения (напр. стирени), полиолефини, както и алкилбромиди. Изходните вещества за реакцията са арил- или винилборонова киселина и арил- или винилхалогенид, а катализаторът е комплекс на паладий(0), който може да бъде и под формата на катализатор на основата на наноматериал.
Установено е, че ултразвукът ускорява цялата реакция на свързване на Сузуки. Тази статия представя преглед на резултатите от различни изследвания относно подобряването на реакцията на свързване на Сузуки чрез ултразвук.
Изследването на Zhang и съавт. (2008) доказва, че ултразвукът улеснява хетерогенната реакция на свързване на Сузуки между фенилборонова киселина и арилхалогениди в присъствието на TBAB посредством лесно получавани циклопаладирани фероценилимини без лиганди в чиста вода. За свързването на арилхлориди се съобщава за постигане на умерени до добри добиви. В сравнение с конвенционалното нагряване реакцията на свързване, подпомагана от ултразвук, се ускорява драстично. Освен това този метод за подобряване на реакцията има голямото предимство да използва нетоксичен, незапалим разтворител, който улеснява получаването и го прави по-безопасно.
В своята работа Rajagopal и съавт. установяват, че катализираните с паладий реакции на кръстосано свързване на Сузуки между халогенбензени, включително хлорбензени, и фенилборонова киселина са осъществени при температура на околната среда (30 °C), в отсъствие на фосфинов лиганд, с използване на йонната течност 1,3-di--butylimidazolium tetrafluoroborate [bbim][BF4] с метанол като съразтворител при ултразвуково облъчване. [Rajagopal et al. 2002, p. 616]
Уравнение 1: Свързване на Сузуки, подпомагано от ултразвук [Rajagopal et al. 2002, p. 616]
Процесорът на Hielscher UIP1500hd с проточна клетка – мощен ултразвуков процесор с мощност 1,5kW за химични процеси в проточен режим
Реакция на кръстосано свързване на Соногашира
Установено е също, че ултразвукът подпомага много ефективно реакцията на свързване на Соногашира. Кръстосаното свързване на Соногашира също се катализира с паладий и се използва за органичния синтез на въглерод–въглеродни (C-C) връзки при меки условия, например при стайна температура, във водна среда и с използване на мека основа. То се използва широко във фармацевтичната и химическата промишленост за синтез на сложни молекули.
Удобен, катализиран с паладий синтез в един реакционен съд, без лиганди, мед и амини, на бензо[b]фурани/нитробензо[b]фурани чрез свързване на Соногашира и 5-endo-dig-циклизация с използване на ултразвукова обработка при температура на околната среда. Сонохимичните ефекти оказват много положително влияние върху реакцията. [срв. Palimkar et al. 2008]
Литература/Източници
- Oxley, J. D.; Prozorov, T.; Suslick, K. S. (2003): Сонохимия и сонолуминесценция на йонни течности при стайна температура. В: Journal of American Chemical Society 125/2003. с. 11138–11139.
- Palimkar, S. S.; More, V. S.; Srinivasan, K. V. (2008): Подпомаган от ултразвук синтез без мед, лиганди и амини на бензо[b]фурани/нитробензо[b]фурани чрез свързване на Соногашира и 5-endo-dig-циклизация. В: Ultrasonics Sonochemistry 15/2008. с. 853–862.
- Rajagopal, R.; Jarikote, D. V.; Srinivasan, K. V. (2002): Подпомагани от ултразвук реакции на кръстосано свързване на Сузуки в йонна течност при условията на околната среда. В: Chemical Communications 6/2002. с. 616–617.
- Zhang, J.; Yang, F,; Ren, G.; Mak, Th. C. W.; Song, M.; Wu, Y. (2008): Ускорена чрез ултразвуково облъчване реакция на Сузуки в чиста вода, катализирана с циклопаладирани фероценилимини. В: Ultrasonics Sonochemistry 15/2008. с. 115–118.