Ultrazvučna obrada ubrzava Suzukijevu reakciju kuplovanja
Suzukijevo unakrsno kuplovanje (poznato i kao Suzuki-Miyaura kuplovanje) organska je reakcija čiji je cilj sinteza derivata bifenila, vinilnih aromata (npr. stirena), poliolefina, kao i alkil-bromida. Osnovne reaktante čine aril- ili vinil-boronska kiselina i aril- ili vinil-halogenid, a reakciju katalizira kompleks paladija(0), koji može biti i u obliku katalizatora na bazi nanomaterijala.
Ukazalo se da ultrazvuk kod Suzukijeve reakcije kuplovanja ubrzava cijelu reakciju. Ovaj članak daje pregled rezultata različitih studija o ultrazvučnom poboljšanju Suzukijeve reakcije kuplovanja.
Studija Zhanga i saradnika (2008) dokazala je da ultrazvuk olakšava heterogenu reakciju Suzukijevog kuplovanja fenilboronske kiseline s aril-halogenidima u prisustvu TBAB-a pomoću lako dostupnih ciklopaladiranih ferocenilimina bez liganada u čistoj vodi. Za kuplovanje aril-hlorida prijavljeno je postizanje umjerenih do dobrih prinosa. U poređenju s konvencionalnim zagrijavanjem, reakcija kuplovanja potpomognuta ultrazvukom bila je drastično ubrzana. Nadalje, ova metoda poboljšanja reakcije ima veliku prednost jer koristi netoksično, negorivo otapalo koje olakšava i osigurava pripremu.
Rajagopal i saradnici u svom radu ispituju da su paladijem katalizirane Suzukijeve reakcije unakrsnog kuplovanja halobenzena, uključujući hlorbenzene, s fenilboronskom kiselinom postignute na temperaturi okoline (30 °C) u odsustvu fosfinskog liganda, uz upotrebu ionske tečnosti 1,3-di–butilimidazolij-tetrafluoroborata [bbim][BF4] s metanolom kao ko-otapalom pod ultrazvučnim zračenjem. [Rajagopal et al. 2002, p. 616]
Jedn. 1: Suzukijevo kuplovanje potpomognuto ultrazvukom [Rajagopal et al. 2002, p. 616]
Hielscher's UIP1500hd s protočnom ćelijom – snažan ultrazvučni procesor od 1,5 kW za hemijske procese u protočnom režimu
Sonogashirina reakcija unakrsnog kuplovanja
Utvrđeno je da ultrazvuk vrlo djelotvorno potiče i Sonogashirinu reakciju kuplovanja. Sonogashirino unakrsno kuplovanje također je katalizirano paladijem i koristi se za organsku sintezu veza ugljik-ugljik (C-C) u blagim uvjetima, kao što su sobna temperatura, vodeni mediji i upotreba blage baze. Široko se koristi u farmaceutskoj i hemijskoj industriji za sintezu složenih molekula.
Pogodna sinteza benzo[b]furana/nitro benzo[b]furana bez liganada, bakra i amina, katalizirana paladijem, u jednoj posudi, putem Sonogashirina kuplovanja i 5-endo-dig-ciklizacije, uz upotrebu ultrazvučne obrade na temperaturi okoline. Na reakciju su sonohemijski efekti vrlo pozitivno utjecali. [usp. Palimkar et al. 2008]
Literatura/reference
- Oxley, JD; Prozorov, T.; Suslick, KS (2003): Sonohemija i sonoluminiscencija jonskih tekućina na sobnoj temperaturi. U: Journal of American Chemical Society 125/2003. str. 11138-11139.
- Palimkar, S. S.; More, V. S.; Srinivasan, K. V. (2008): Ultrazvukom potpomognuta sinteza benzo bez bakra, liganada i amina[b]furans/nitro benzo[b]furans via Sonogashira coupling-5-endo-dig-cyclization. In: Ultrasonics Sonochemistry 15/2008. pp. 853-862.
- Rajagopal, R.; Jarikote, D. V.; Srinivasan, K. V. (2002): Ultrasound promoted Suzuki cross-coupling reactions in ionic liquid at ambient conditions. In: Chemical Communications 6/2002. pp. 616-617.
- Zhang, J.; Yang, F,; Ren, G.; Mak, Th. C. W.; Song, M.; Wu, Y. (2008): Ultrasonic irradiation accelerated cyclopalladated ferrocenylimines catalyzed Suzuki reaction in neat water. In: Ultrasonics Sonochemistry 15/2008. pp. 115-118.