Ուլտրաձայնային մշակումը արագացնում է Սուզուկիի զուգակցման ռեակցիան
Սուզուկիի խաչաձև զուգակցումը (հայտնի է նաև որպես Սուզուկի–Միյաուրայի զուգակցում) օրգանական ռեակցիա է, որի նպատակն է սինթեզել բիֆենիլի ածանցյալներ, վինիլարոմատիկ միացություններ (օրինակ՝ ստիրեններ), պոլիօլեֆիններ, ինչպես նաև ալկիլբրոմիդներ։ Ռեակցիայի ելանյութերն են արիլ- կամ վինիլբորոնաթթուն և արիլ- կամ վինիլհալոգենիդը, իսկ կատալիզատորը պալադիումի(0) կոմպլեքսն է, որը կարող է լինել նաև նանոնյութի հիմքով կատալիզատորի տեսքով։
Պարզվել է, որ ուլտրաձայնը արագացնում է Սուզուկիի զուգակցման ամբողջ ռեակցիան։ Այս հոդվածը ներկայացնում է Սուզուկիի զուգակցման ռեակցիայի ուլտրաձայնային բարելավմանը վերաբերող տարբեր հետազոտությունների արդյունքների ակնարկը։
Zhang-ի և համահեղինակների (2008) հետազոտությունն ապացուցել է, որ ուլտրաձայնը հեշտացնում է ֆենիլբորոնաթթվի և արիլհալոգենիդների Սուզուկիի զուգակցման հետերոգեն ռեակցիան՝ TBAB-ի ներկայությամբ, հեշտությամբ ստացվող, լիգանդազուրկ ցիկլոպալադացված ֆերոցենիլիմինների միջոցով, մաքուր ջրում։ Արիլքլորիդների զուգակցման համար հաղորդվել է միջինից մինչև լավ ելքերի ստացման մասին։ Սովորական տաքացման համեմատ՝ ուլտրաձայնի օժանդակությամբ զուգակցման ռեակցիան կտրուկ արագացել է։ Բացի այդ, ռեակցիան բարելավող այս մեթոդի մեծ առավելությունն այն է, որ օգտագործվում է ոչ թունավոր, չբռնկվող լուծիչ, որը հեշտացնում և անվտանգ է դարձնում պատրաստումը։
Rajagopal-ը և համահեղինակներն իրենց աշխատանքում ուսումնասիրում են, թե ինչպես են պալադիումով կատալիզվող Սուզուկիի խաչաձև զուգակցման ռեակցիաները հալոգենբենզոլների, այդ թվում՝ քլորբենզոլների և ֆենիլբորոնաթթվի միջև իրականացվել շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանում (30 °C), ֆոսֆինային լիգանդի բացակայությամբ՝ օգտագործելով 1,3-di--butylimidazolium tetrafluoroborate իոնային հեղուկը [bbim][BF4]՝ մեթանոլը որպես համալուծիչ օգտագործելով, ուլտրաձայնային ճառագայթման պայմաններում։ [Rajagopal et al. 2002, p. 616]
Հավասարում 1. Ուլտրաձայնի օժանդակությամբ Սուզուկիի զուգակցում [Rajagopal et al. 2002, p. 616]
Hielscher-ի UIP1500hd ՝ հոսքային բջջով – 1,5kW հզորությամբ հզոր ուլտրաձայնային պրոցեսոր՝ հոսանցիկ ռեժիմով քիմիական գործընթացների համար
Սոնոգաշիրայի խաչաձև զուգակցման ռեակցիա
Պարզվել է նաև, որ ուլտրաձայնը շատ արդյունավետորեն նպաստում է Սոնոգաշիրայի զուգակցման ռեակցիային։ Սոնոգաշիրայի խաչաձև զուգակցումը նույնպես կատալիզվում է պալադիումով և օգտագործվում է ածխածին–ածխածին (C-C) կապերի օրգանական սինթեզի համար մեղմ պայմաններում, օրինակ՝ սենյակային ջերմաստիճանում, ջրային միջավայրում և թույլ հիմքի օգտագործմամբ։ Այն լայնորեն կիրառվում է դեղագործական և քիմիական արդյունաբերության մեջ՝ բարդ մոլեկուլներ սինթեզելու համար։
Լիգանդի, պղնձի և ամինի բացակայությամբ՝ պալադիումով կատալիզվող բենզո[b]ֆուրանների/նիտրոբենզո[b]ֆուրանների հարմար մեկանոթային սինթեզ՝ Սոնոգաշիրայի զուգակցման և 5-endo-dig ցիկլացման միջոցով՝ շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանում ուլտրաձայնային մշակման կիրառմամբ։ Սոնոքիմիական ազդեցությունները շատ դրական ազդեցություն են ունեցել ռեակցիայի վրա։ [տե՛ս Palimkar et al. 2008]
Գրականություն/հղումներ
- Oxley, J. D.; Prozorov, T.; Suslick, K. S. (2003)՝ Սենյակային ջերմաստիճանի իոնային հեղուկների սոնոքիմիան և սոնոլյումինեսցենցիան։ Հրատարակված է՝ Journal of American Chemical Society 125/2003։ էջ 11138–11139։
- Palimkar, S. S.; More, V. S.; Srinivasan, K. V. (2008)՝ Ուլտրաձայնով խթանվող, պղնձի, լիգանդի և ամինի բացակայությամբ բենզո[b]ֆուրանների/նիտրոբենզո[b]ֆուրանների սինթեզ՝ Սոնոգաշիրայի զուգակցման և 5-endo-dig ցիկլացման միջոցով։ Հրատարակված է՝ Ultrasonics Sonochemistry 15/2008։ էջ 853–862։
- Rajagopal, R.; Jarikote, D. V.; Srinivasan, K. V. (2002)՝ Ուլտրաձայնով խթանվող Սուզուկիի խաչաձև զուգակցման ռեակցիաներ իոնային հեղուկում՝ շրջակա միջավայրի պայմաններում։ Հրատարակված է՝ Chemical Communications 6/2002։ էջ 616–617։
- Zhang, J.; Yang, F,; Ren, G.; Mak, Th. C. W.; Song, M.; Wu, Y. (2008)՝ Ուլտրաձայնային ճառագայթմամբ արագացված, ցիկլոպալադացված ֆերոցենիլիմիններով կատալիզվող Սուզուկիի ռեակցիա մաքուր ջրում։ Հրատարակված է՝ Ultrasonics Sonochemistry 15/2008։ էջ 115–118։