Ultrazvučna obrada ubrzava Suzukijevu reakciju spajanja
Suzukijevo križno spajanje (poznato i kao Suzuki-Miyaurino spajanje) organska je reakcija čiji je cilj sinteza derivata bifenila, vinilnih aromatskih spojeva (npr. stirena), poliolefina te alkil-bromida. Polazne sirovine za reakciju jesu arilna ili vinilna boronska kiselina i aril-halogenid ili vinil-halogenid, a reakciju katalizira kompleks paladija(0), koji može biti i u obliku katalizatora na bazi nanomaterijala.
Utvrđeno je da ultrazvuk ubrzava cjelokupnu Suzukijevu reakciju spajanja. Ovaj članak daje pregled rezultata različitih istraživanja o poboljšanju Suzukijeve reakcije spajanja ultrazvukom.
Istraživanje Zhanga i sur. (2008) dokazalo je da ultrazvuk olakšava heterogenu Suzukijevu reakciju spajanja fenilboronske kiseline s aril-halogenidima u prisutnosti TBAB-a uz lako dostupne ciklopaladirane ferocenilimine bez liganada u čistoj vodi. Za spajanje aril-klorida zabilježeno je postizanje umjerenih do dobrih prinosa. U usporedbi s konvencionalnim zagrijavanjem, reakcija spajanja potpomognuta ultrazvukom drastično je ubrzana. Nadalje, velika je prednost ove metode poboljšanja reakcije uporaba netoksičnog, nezapaljivog otapala koje olakšava pripremu i čini je sigurnijom.
Rajagopal i sur. u svojem radu ispituju Suzukijeve reakcije križnog spajanja halogenbenzena, uključujući klorbenzene, s fenilboronskom kiselinom, katalizirane paladijem, koje su provedene pri temperaturi okoline (30 °C) bez fosfinskog liganda, uz uporabu ionske tekućine 1,3-di--butylimidazolium tetrafluoroborate [bbim][BF4] s metanolom kao suotapalom uz ultrazvučno ozračivanje. [Rajagopal et al. 2002, p. 616]
Jedn.1: Suzukijevo spajanje potpomognuto ultrazvukom [Rajagopal et al. 2002, p. 616]
Hielscher UIP1500hd s protočnom ćelijom – snažan ultrazvučni procesor snage 1,5kW za kemijske procese u protočnom načinu rada
Sonogashirina reakcija križnog spajanja
Također je utvrđeno da ultrazvuk vrlo učinkovito potiče Sonogashirinu reakciju spajanja. Sonogashirino križno spajanje također je katalizirano paladijem i upotrebljava se za organsku sintezu veza ugljik-ugljik (C-C) u blagim uvjetima, primjerice pri sobnoj temperaturi, u vodenim medijima i uz uporabu blage baze. Široko se primjenjuje u farmaceutskoj i kemijskoj industriji za sintezu složenih molekula.
Praktična sinteza benzo[b]furana/nitrobenzo[b]furana u jednoj reakcijskoj posudi, katalizirana paladijem, bez liganada, bakra i amina, putem Sonogashirina spajanja i 5-endo-dig-ciklizacije uz uporabu ultrazvučne obrade pri temperaturi okoline. Sonokemijski učinci vrlo su pozitivno utjecali na reakciju. [usp. Palimkar et al. 2008]
Literatura i reference
- Oxley, J. D.; Prozorov, T.; Suslick, K. S. (2003): Sonokemija i sonoluminiscencija ionskih tekućina pri sobnoj temperaturi. U: Journal of American Chemical Society 125/2003. str. 11138–11139.
- Palimkar, S. S.; More, V. S.; Srinivasan, K. V. (2008): Ultrazvukom potaknuta sinteza benzo[b]furana/nitrobenzo[b]furana bez bakra, liganada i amina putem Sonogashirina spajanja i 5-endo-dig-ciklizacije. U: Ultrasonics Sonochemistry 15/2008. str. 853–862.
- Rajagopal, R.; Jarikote, D. V.; Srinivasan, K. V. (2002): Ultrazvukom potaknute Suzukijeve reakcije križnog spajanja u ionskoj tekućini pri uvjetima okoline. U: Chemical Communications 6/2002. str. 616–617.
- Zhang, J.; Yang, F,; Ren, G.; Mak, Th. C. W.; Song, M.; Wu, Y. (2008): Suzukijeva reakcija katalizirana ciklopaladiranim feroceniliminima u čistoj vodi, ubrzana ultrazvučnim ozračivanjem. U: Ultrasonics Sonochemistry 15/2008. str. 115–118.