La ultrasonicación acelera la reacción de acoplamiento de Suzuki
El acoplamiento cruzado de Suzuki (también conocido como acoplamiento de Suzuki-Miyaura) es una reacción orgánica cuyo objetivo es sintetizar derivados de bifenilo, compuestos aromáticos vinílicos (p. ej., estirenos), poliolefinas y bromuros de alquilo. Los reactivos de partida son un ácido arilborónico o vinilborónico y un haluro de arilo o de vinilo, y la reacción está catalizada por un complejo de paladio(0), que también puede presentarse como un catalizador basado en nanomateriales.
Se ha comprobado que los ultrasonidos aceleran la reacción de acoplamiento de Suzuki en su conjunto. Este artículo ofrece una visión general de los resultados de diversos estudios sobre la mejora de la reacción de acoplamiento de Suzuki mediante ultrasonidos.
El estudio de Zhang et al. (2008) demostró que los ultrasonidos facilitan la reacción heterogénea de acoplamiento de Suzuki entre el ácido fenilborónico y los haluros de arilo en presencia de TBAB, utilizando ferroceniliminas ciclopaladadas sin ligandos, de fácil obtención, en agua pura. Para el acoplamiento de cloruros de arilo, se han comunicado rendimientos de moderados a buenos. En comparación con el calentamiento convencional, la reacción de acoplamiento asistida por ultrasonidos se aceleró considerablemente. Además, este método de mejora de la reacción ofrece la gran ventaja de utilizar un disolvente no tóxico y no inflamable, que facilita la preparación y la hace más segura.
Rajagopal et al. indican en su trabajo que las reacciones de acoplamiento cruzado de Suzuki catalizadas por paladio entre halobencenos, incluidos los clorobencenos, y ácido fenilborónico se realizaron a temperatura ambiente (30 °C), en ausencia de un ligando de fosfina, utilizando el líquido iónico tetrafluoroborato de 1,3-di–butilimidazolio [bbim][BF4] con metanol como codisolvente bajo irradiación ultrasónica. [Rajagopal et al. 2002, p. 616]
Ec.1: Acoplamiento de Suzuki asistido por ultrasonidos [Rajagopal et al. 2002, p. 616]
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Reacción de acoplamiento cruzado de Sonogashira
También se ha comprobado que los ultrasonidos favorecen de manera muy eficaz la reacción de acoplamiento de Sonogashira. El acoplamiento cruzado de Sonogashira también está catalizado por paladio y se utiliza para la síntesis orgánica de enlaces carbono-carbono (C-C) en condiciones suaves, como a temperatura ambiente, en medios acuosos y utilizando una base suave. Se emplea ampliamente en las industrias farmacéutica y química para sintetizar moléculas complejas.
Una síntesis práctica en un solo recipiente, catalizada por paladio y sin ligandos, cobre ni aminas, de benzo[b]furanos/nitrobenzo[b]furanos mediante acoplamiento de Sonogashira y ciclación 5-endo-dig, utilizando ultrasonicación a temperatura ambiente. Los efectos sonoquímicos han influido muy favorablemente en la reacción. [cf. Palimkar et al. 2008]
Bibliografía y referencias
- Oxley, J. D.; Prozorov, T.; Suslick, K. S. (2003): Sonochemistry and Sonoluminescence of Room-Temperature Ionic Liquids. In: Journal of American Chemical Society 125/2003. pp. 11138-11139.
- Palimkar, S. S.; More, V. S.; Srinivasan, K. V. (2008): Síntesis de benzo promovida por ultrasonidos sin cobre, ligandos ni aminas[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.