અલ્ટ્રાસોનિકેશન સુઝુકી કપલિંગ પ્રક્રિયાને ઝડપી બનાવે છે
સુઝુકી ક્રોસ-કપલિંગ (સુઝુકી-મિયાઉરા કપલિંગ તરીકે પણ ઓળખાય છે) એ બાઇફિનાઇલ વ્યુત્પન્નો, વિનાઇલ એરોમેટિક સંયોજનો (દા.ત. સ્ટાયરીન્સ), પોલિ-ઓલેફિન્સ તેમજ આલ્કાઇલ બ્રોમાઇડ્સનું સંશ્લેષણ કરવાના ઉદ્દેશ્યથી કરવામાં આવતી કાર્બનિક પ્રક્રિયા છે. આ પ્રક્રિયાના પ્રારંભિક પદાર્થો એરાઇલ- અથવા વિનાઇલ-બોરોનિક એસિડ અને એરાઇલ- અથવા વિનાઇલ-હેલાઇડ છે, અને પ્રક્રિયા પેલેડિયમ(0) સંકુલ દ્વારા ઉત્પ્રેરિત થાય છે; આ સંકુલ નેનોમટિરિયલ-આધારિત ઉત્પ્રેરકના સ્વરૂપમાં પણ હોઈ શકે છે.
સુઝુકી કપલિંગ પ્રક્રિયામાં અલ્ટ્રાસાઉન્ડ સમગ્ર પ્રક્રિયાને ઝડપી બનાવે છે એવું જાણવા મળ્યું છે. આ લેખમાં સુઝુકી કપલિંગ પ્રક્રિયામાં અલ્ટ્રાસાઉન્ડ દ્વારા થતા સુધારા અંગેના વિવિધ અભ્યાસોનાં પરિણામોનું વિહંગાવલોકન આપવામાં આવ્યું છે.
Zhang અને સહલેખકોના (2008) અભ્યાસે સાબિત કર્યું કે TBABની હાજરીમાં, સરળતાથી પ્રાપ્ત થતા લિગેન્ડ-મુક્ત સાયક્લોપેલેડેટેડ ફેરોસેનિલઇમાઇન્સ દ્વારા, માત્ર પાણીમાં ફિનાઇલબોરોનિક એસિડનું એરાઇલહેલાઇડ્સ સાથેનું વિષમપ્રાવસ્થાવાળું સુઝુકી કપલિંગ અલ્ટ્રાસાઉન્ડથી સરળ બને છે. એરાઇલક્લોરાઇડ્સના કપલિંગ માટે મધ્યમથી સારી ઉપજ પ્રાપ્ત થઈ હોવાનું નોંધાયું છે. પરંપરાગત ગરમી આપવાની પદ્ધતિની સરખામણીમાં, અલ્ટ્રાસાઉન્ડ-સહાયિત કપલિંગ પ્રક્રિયા અત્યંત ઝડપી બની હતી. વધુમાં, પ્રક્રિયાને સુધારતી આ પદ્ધતિનો મોટો લાભ એ છે કે તેમાં બિનઝેરી, બિનજ્વલનશીલ દ્રાવક વપરાય છે, જે ઉત્પાદનની તૈયારીને સરળ અને સુરક્ષિત બનાવે છે.
Rajagopal અને સહલેખકો તેમના કાર્યમાં દર્શાવે છે કે ક્લોરોબેન્ઝીન્સ સહિતના હેલોબેન્ઝીન્સની ફિનાઇલબોરોનિક એસિડ સાથેની પેલેડિયમ-ઉત્પ્રેરિત સુઝુકી ક્રોસ-કપલિંગ પ્રક્રિયાઓ આસપાસના તાપમાને (30 °C), ફોસ્ફીન લિગેન્ડની ગેરહાજરીમાં, આયનિક પ્રવાહી 1,3-di--butylimidazolium tetrafluoroborate [bbim][BF4]નો સહદ્રાવક તરીકે મિથેનોલ સાથે અલ્ટ્રાસાઉન્ડ વિકિરણ હેઠળ ઉપયોગ કરીને સંપન્ન કરવામાં આવી છે. [Rajagopal et al. 2002, p. 616]
સમીકરણ 1: અલ્ટ્રાસાઉન્ડ-સહાયિત સુઝુકી કપલિંગ [Rajagopal et al. 2002, p. 616]
Hielscher નું UIP1500hd ફ્લો સેલ સાથે – પ્રવાહ પસાર થતો હોય તેવા મોડમાં રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ માટેનું 1.5kWનું શક્તિશાળી અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોસેસર
સોનોગાશિરા ક્રોસ-કપલિંગ પ્રક્રિયા
અલ્ટ્રાસાઉન્ડ સોનોગાશિરા કપલિંગ પ્રક્રિયાને પણ ખૂબ અસરકારક રીતે પ્રોત્સાહન આપે છે એવું જાણવા મળ્યું છે. સોનોગાશિરા ક્રોસ-કપલિંગ પણ પેલેડિયમ-ઉત્પ્રેરિત છે અને તેનો ઉપયોગ સૌમ્ય પરિસ્થિતિઓમાં, જેમ કે ઓરડાના તાપમાને, જલીય માધ્યમોમાં અને સૌમ્ય બેઝનો ઉપયોગ કરીને, કાર્બન-કાર્બન (C-C) બંધોના કાર્બનિક સંશ્લેષણ માટે થાય છે. જટિલ અણુઓનું સંશ્લેષણ કરવા માટે ઔષધ અને રાસાયણિક ઉદ્યોગમાં તેનો વ્યાપક ઉપયોગ થાય છે.
બેન્ઝો[b]ફ્યુરાન્સ/નાઇટ્રો બેન્ઝો[b]ફ્યુરાન્સનું અનુકૂળ, લિગેન્ડ-, તાંબા- અને એમાઇન-મુક્ત, પેલેડિયમ-ઉત્પ્રેરિત એક-પાત્ર સંશ્લેષણ આસપાસના તાપમાને અલ્ટ્રાસોનિકેશનનો ઉપયોગ કરીને સોનોગાશિરા કપલિંગ-5-એન્ડો-ડિગ-ચક્રીકરણ દ્વારા કરવામાં આવે છે. સોનોકેમિકલ અસરોથી આ પ્રક્રિયા પર ખૂબ જ સકારાત્મક પ્રભાવ પડ્યો છે. [જુઓ Palimkar et al. 2008]
સાહિત્ય/સંદર્ભો
- Oxley, J. D.; Prozorov, T.; Suslick, K. S. (2003): ઓરડાના તાપમાને રહેલા આયનિક પ્રવાહીઓની સોનોકેમિસ્ટ્રી અને સોનોલ્યુમિનેસન્સ. માં: Journal of American Chemical Society 125/2003. પૃ. 11138-11139.
- Palimkar, S. S.; More, V. S.; Srinivasan, K. V. (2008): અલ્ટ્રાસાઉન્ડ દ્વારા પ્રોત્સાહિત, તાંબા-, લિગેન્ડ- અને એમાઇન-મુક્ત બેન્ઝો[b]ફ્યુરાન્સ/નાઇટ્રો બેન્ઝો[b]ફ્યુરાન્સનું સોનોગાશિરા કપલિંગ-5-એન્ડો-ડિગ-ચક્રીકરણ દ્વારા સંશ્લેષણ. માં: Ultrasonics Sonochemistry 15/2008. પૃ. 853-862.
- Rajagopal, R.; Jarikote, D. V.; Srinivasan, K. V. (2002): આસપાસની પરિસ્થિતિઓમાં આયનિક પ્રવાહીમાં અલ્ટ્રાસાઉન્ડ દ્વારા પ્રોત્સાહિત સુઝુકી ક્રોસ-કપલિંગ પ્રક્રિયાઓ. માં: Chemical Communications 6/2002. પૃ. 616-617.
- Zhang, J.; Yang, F,; Ren, G.; Mak, Th. C. W.; Song, M.; Wu, Y. (2008): માત્ર પાણીમાં સાયક્લોપેલેડેટેડ ફેરોસેનિલઇમાઇન્સ દ્વારા ઉત્પ્રેરિત સુઝુકી પ્રક્રિયાને અલ્ટ્રાસાઉન્ડ વિકિરણથી મળતી ગતિ. માં: Ultrasonics Sonochemistry 15/2008. પૃ. 115-118.