Gli ultrasuoni accelerano la reazione di accoppiamento Suzuki
L'accoppiamento incrociato di Suzuki (noto anche come accoppiamento Suzuki-Miyaura) è una reazione organica che ha lo scopo di sintetizzare derivati bifenilici, aromati vinilici (ad es. stirene), poliolefine e bromuri alchilici. I materiali di base della reazione sono un acido aril- o vinil-boronico con un aril- o vinil-alide catalizzato da un complesso di palladio(0), che può anche essere sotto forma di catalizzatore a base di nanomateriali.
Per la reazione di accoppiamento Suzuki, si è visto che gli ultrasuoni accelerano l'intera reazione. Questo articolo fornisce una panoramica sui risultati di vari studi riguardanti il miglioramento con gli ultrasuoni della reazione di accoppiamento Suzuki.
Lo studio di Zhang et al. (2008) ha dimostrato che gli ultrasuoni facilitano la reazione eterogenea di accoppiamento Suzuki dell'acido fenilboronico con arilalidi in presenza di TBAB mediante ferrocenilimine ciclopallinate facilmente ottenibili in acqua pura. Per l'accoppiamento di arilcloruri, è stato riportato il raggiungimento di rese da moderate a buone. Rispetto al riscaldamento convenzionale, la reazione di accoppiamento assistita dagli ultrasuoni è stata drasticamente accelerata. Inoltre, questo metodo di miglioramento della reazione ha il grande vantaggio di utilizzare un solvente non tossico e non infiammabile che facilita e rende sicura la preparazione.
Rajagopal et al. esaminano nel loro lavoro che le reazioni di cross-coupling Suzuki catalizzate da palladio di alobenzeni, compresi i clorobenzeni, con l'acido fenilboronico sono state ottenute a temperatura ambiente (30 °C) in assenza di un ligando fosfinico utilizzando il liquido ionico 1,3-di–tetrafluoroborato di butilimidazolio [bbim][BF4] con metanolo come co-solvente sotto irradiazione ultrasonica. [Rajagopal et al. 2002, p. 616].
Equ.1: Accoppiamento Suzuki assistito da ultrasuoni [Rajagopal et al. 2002, p. 616].
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Reazione di accoppiamento incrociato di Sonogashira
Gli ultrasuoni sono anche in grado di promuovere la reazione di accoppiamento di Sonogashira in modo molto efficace. L'accoppiamento incrociato di Sonogashira è anch'esso catalizzato dal palladio e viene utilizzato per la sintesi organica di legami carbonio-carbonio (C-C) in condizioni blande, come ad esempio a temperatura ambiente, in mezzi acquosi e utilizzando una base blanda. È ampiamente utilizzato nell'industria farmaceutica e chimica per sintetizzare molecole complesse.
Una comoda sintesi one-pot di benzo[b]furani/nitro benzo[b]furani tramite accoppiamento Sonogashira-5-endo-dig-ciclizzazione utilizzando gli ultrasuoni a temperatura ambiente. La reazione è stata influenzata in modo molto positivo dagli effetti sonici. [cfr. Palimkar et al. 2008].
Letteratura/riferimenti
- 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): Sintesi di benzo[b]furani/nitro benzo[b]furani senza rame, ligandi e ammine promossa dagli ultrasuoni tramite accoppiamento Sonogashira-5-endo-dig-ciclizzazione. In: Ultrasonics Sonochemistry 15/2008. pp. 853-862.
- Rajagopal, R.; Jarikote, D. V.; Srinivasan, K. V. (2002): Reazioni di cross-coupling Suzuki promosse dagli ultrasuoni in liquido ionico a condizioni ambientali. In: Chemical Communications 6/2002. pp. 616-617.
- Zhang, J.; Yang, F,; Ren, G.; Mak, Th. C. W.; Song, M.; Wu, Y. (2008): Reazione di Suzuki catalizzata da ferrocenilimine ciclopalladate accelerate da irradiazione ultrasonica in acqua pura. In: Ultrasonics Sonochemistry 15/2008. pp. 115-118.