Sonikace urychluje Suzukiho párovací reakci
Suzukiho křížová párovací reakce (známá také jako Suzukiho-Miyaurova párovací reakce) je organická reakce, jejímž cílem je syntéza derivátů bifenylu, vinylaromátů (např. styrenů), polyolefinů a také alkylbromidů. Výchozími látkami reakce jsou aryl- nebo vinylboronová kyselina a aryl- nebo vinylhalogenid, přičemž reakce je katalyzována komplexem palladia(0), který může mít také podobu katalyzátoru na bázi nanomateriálu.
U Suzukiho párovací reakce bylo zjištěno, že ultrazvuk urychluje celou reakci. Tento článek podává přehled výsledků různých studií týkajících se zlepšení Suzukiho párovací reakce pomocí ultrazvuku.
Studie Zhang et al. (2008) prokázala, že ultrazvuk usnadňuje heterogenní Suzukiho párovací reakci fenylboronové kyseliny s arylhalogenidy v přítomnosti TBAB pomocí snadno dostupných cyklopalladovaných ferrocenyliminů bez ligandů v čisté vodě. Pro párování arylchloridů bylo popsáno dosažení středních až dobrých výtěžků. Ve srovnání s konvenčním zahříváním byla ultrazvukem podporovaná párovací reakce drasticky urychlena. Tato metoda zlepšení reakce má navíc velkou výhodu v použití netoxického, nehořlavého rozpouštědla, které usnadňuje přípravu a činí ji bezpečnější.
Rajagopal et al. ve své práci zkoumají palladiem katalyzované Suzukiho křížové párovací reakce halogenbenzenů včetně chlorbenzenů s fenylboronovou kyselinou, které byly provedeny při teplotě okolí (30 °C) bez přítomnosti fosfinového ligandu s použitím iontové kapaliny 1,3-di--butylimidazolium tetrafluoroborate [bbim][BF4] s methanolem jako korozpouštědlem za ultrazvukového ozařování. [Rajagopal et al. 2002, p. 616]
Rov. 1: Suzukiho párovací reakce podporovaná ultrazvukem [Rajagopal et al. 2002, p. 616]
Hielscher UIP1500hd s průtokovou celou – výkonný ultrazvukový procesor o výkonu 1,5kW pro chemické procesy v průtokovém režimu
Sonogashirova křížová párovací reakce
Bylo také zjištěno, že ultrazvuk velmi účinně podporuje Sonogashirovu párovací reakci. Sonogashirova křížová párovací reakce je rovněž katalyzována palladiem a používá se v organické syntéze vazeb uhlík-uhlík (C-C) za mírných podmínek, například při pokojové teplotě, ve vodném prostředí a s použitím mírné báze. Je široce využívána ve farmaceutickém a chemickém průmyslu k syntéze složitých molekul.
Pohodlná jednonádobová syntéza benzo[b]furanů/nitro benzo[b]furanů katalyzovaná palladiem bez použití ligandů, mědi a aminů, prostřednictvím Sonogashirova párování a 5-endo-dig-cyklizace s využitím sonikace při teplotě okolí. Reakce byla sonochemickými efekty ovlivněna velmi pozitivně. [srov. Palimkar et al. 2008]
Literatura a reference
- Oxley, J. D.; Prozorov, T.; Suslick, K. S. (2003): Sonochemie a sonoluminiscence iontových kapalin pokojové teploty. In: Časopis Americké chemické společnosti 125/2003. str. 11138-11139.
- Palimkar, S. S.; More, V. S.; Srinivasan, K. V. (2008): Ultrazvukem podporovaná syntéza benzo bez použití mědi, ligandů a aminů[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.