Ultraheli töötlus kiirendab Suzuki sidumisreaktsiooni
Suzuki ristsidumine (tuntud ka kui Suzuki-Miyaura sidumine) on orgaaniline reaktsioon, mille eesmärk on sünteesida bifenüülderivaate, vinüülaromaate (nt stüreene), polüolefiine ja alküülbromiide. Reaktsiooni lähteainetena kasutatakse aryyl- või vinüülboonhapet ja aryyl- või vinüülhalogeniidi, mida katalüüsib pallaadium(0)-kompleks, mis võib olla ka nanomaterjalipõhise katalüsaatori kujul.
Suzuki sidumisreaktsiooni puhul on leitud, et ultraheli kiirendab kogu reaktsiooni. See artikkel annab ülevaate mitmesuguste uuringute tulemustest, mis puudutavad Suzuki sidumisreaktsiooni ultraheliga parandamist.
Zhangi et al. (2008) uuring tõestas, et ultraheli soodustab fenüülboonhappe Suzuki sidumise heterogeenset reaktsiooni aryylhalogeniididega TBAB juuresolekul, kasutades kergesti saadavaid ligandivabu tsüklopalladeeritud ferrotsenüülimiine puhtas vees. Aryylkloriidide sidumisel on teatatud mõõdukate kuni heade saagiste saavutamisest. Võrreldes tavapärase kuumutamisega kiirenes ultraheli abil toimuv sidumisreaktsioon drastiliselt. Lisaks on sellel reaktsiooni parandamise meetodil suur eelis, et kasutatakse mittetoksilist ja mittesüttivat lahustit, mis lihtsustab ja turvab ettevalmistust.
Rajagopal et al. uurivad oma töös, et pallaadiumkatalüüsitud Suzuki ristsidumisreaktsioonid halobenseenide, sealhulgas klorobenseenide, ja fenüülboonhappega on saavutatud ümbritseva keskkonna temperatuuril (30 °C) fosfiinligandi puudumisel, kasutades ioonset vedelikku 1,3-di–butüülimidasoolium tetrafluoroboraat [bbim][BF4] ja metanooli kaaslahustina ultraheli kiiritamisel. [Rajagopal et al. 2002, p. 616]
Valem 1: Ultraheli abil toimuv Suzuki sidumine [Rajagopal et al. 2002, p. 616]
Hielscheri UIP1500hd läbivoolukambriga – 1,5 kW võimsusega ultraheliprotsessor keemiliste protsesside jaoks läbivoolurežiimis
Sonogashira ristsidumisreaktsioon
Ultraheli on leitud soodustavat ka Sonogashira sidumisreaktsiooni väga tõhusalt. Sonogashira ristsidumine on samuti pallaadiumkatalüüsitud ning seda kasutatakse süsinik-süsinik (C-C) sidemete orgaaniliseks sünteesiks leebetes tingimustes, näiteks toatemperatuuril, vesikeskkonnas ja leebet alust kasutades. Seda kasutatakse laialdaselt farmaatsia- ja keemiatööstuses keerukate molekulide sünteesimiseks.
Toimiv ligandi-, vase- ja amiinivaba pallaadiumkatalüüsitud üheanumasüntees benso[b]furaanide/nitrobenso[b]furaanide saamiseks Sonogashira sidumise-5-endo-dig-tsükliseerimise kaudu ultraheli töötlust kasutades ümbritseva keskkonna temperatuuril. Reaktsiooni on sonokeemilised efektid väga positiivselt mõjutanud. [cf. Palimkar et al. 2008]
Kirjandus ja viited
- Oxley, J. D.; Prozorov, T.; Suslick, K. S. (2003): Toatemperatuuriga ioonsete vedelike sonokeemia ja sonoluminestsents. In: American Chemical Society ajakiri 125/2003. lk 11138-11139.
- Palimkar, S. S.; More, V. S.; Srinivasan, K. V. (2008): Ultraheliga soodustatud vase-, ligandi- ja amiinivaba benso süntees[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.