非対称のマイケル反応は、超音波処理から大きな利益を得ることができる有機分解反応の一種です。マイケル反応またはマイケル付加は、炭素と炭素の結合が穏やかな条件下で形成される化学合成に広く使用される。超音波処理とその超音波化学的効果は、運転と高い収率をもたらすマイケル反応を促進する際に非常に効果的であり、大幅に反応時間を短縮し、同時に環境に優しい緑の化学に貢献しています。

ソノケミストリーとマイケル・アディション

ソノケミストリーは化学反応に対するベネフィカルな効果のために十分に確立されている – 多くの場合、より高い収率、加速反応速度、穏やかな、環境に優しい条件だけでなく、保存し、簡単な操作をもたらします。これは、ソノケミストリーが有効で無害な方法であり、合成化学反応および触媒化学反応を活性化、促進、駆動することを意味します。超音波処理とソノケミストリーのメカニズムは、液体媒体中の気泡の激しい崩壊を通じて非常に高い圧力と温度のユニークな条件を誘導する音響キャビテーションの現象に基づいています。超音波または音響キャビテーションの効果は、高エネルギーの導入による反応を開始し、物質移動を改善し、それによって化学変換を促進する。
マイケル反応またはマイケル添加は、電子引き出し基を含むα、β不飽和カルボニル化合物へのカルバニオンまたは別の求核物質の求核性添加である。マイケル反応は、コンジュゲート付加のより大きなクラスにグループ化されます。炭素結合の穏やかな形成のための最も有用な方法の一つとして評価され、マイケル付加は広く多様体物質の有機合成のために使用されている。マイケル添加の多くの非対称変異体が存在し、これは有機分解反応の一種である。

ソノカタリシスと基本クレイ触媒 ミカエルイミダゾールの付加

Martin-Arandaら(2002)は、基本的な粘土、すなわちLi+およびCs+モンモリロナイトによって触媒されたイミダゾールのイミダゾールの添加によってN置換イミダゾール誘導体21の新しい合成経路を開発するために、超音波とそのソノ化学的効果を利用した。超音波活性化を使用して、イミダゾールは、2つの基本的な粘土を使用してエチルアクリレートで凝縮しました – Li+とCs+モンモリロニテス。Li+やCs+モンモリロナイトなどのアルカリ性粘土は、超音波処理の下で活性かつ非常に選択的な触媒であり、それによってイミダゾールのエチルアクリレートへのマイケル添加にプラスの効果を示す。ソノ化学的に促進された触媒分解は、他の従来の熱加熱反応と比較して、N置換イミダゾール誘導体の形成を促進し、改善する。変換は、粘土の基本性と超音波処理に時間とともに増加します。Cs+モンモリロニテスがLi+と比較して使用されたときの収率は高く、これはより高い基本性のために説明される可能性があります。(下記の反応スキームを参照)

ソノカトーマ反応:エチルアクリレートへのイミダゾールのマイケル添加
(モハパトラらから適応したスキーム, 2018.

もう一つの超音波支援マイケル添加は、インドールの触媒分解を促進するシリカ硫酸である。Li et al. (2006) 室温で50〜85%のβインドリルケトン収率を得るために超音波処理下でシリカ硫酸とα、β不飽和ケトンを反応させた。

溶剤フリーで触媒フリーのアザ・マイケル反応

共役アルケンヌへのアミンの共役添加 – アザ・マイケル反応として知られている – 様々な複雑な天然物、抗生物質、アミノアルコールおよびキラル補助剤の合成のための化学的重要なステップである。超音波処理は、溶媒フリーおよび無触媒設定でこのようなアザ・マイケル付加反応を促進することができることが示されている。

水中の超音波誘発アザマイケル反応は、いくつかのアミンと不飽和ケトン、不飽和ニトリルおよび不飽和エステルで試験されています。その熱法的に促進された反応は、迅速かつ簡単な手順で高い収率を与えた。
研究と表:©バンジョパディヤイら、2012年

脂白性アミンを含むフェロセニロンのファシリティマイケル添加は、室温で溶剤や触媒を使用することなく、吸的に促進反応で実行することができます。このソノケミカルマイケル添加は、高収率を与える迅速なプロセスで1-フェロセニル-3-アミノカルボニル化合物を与えることができます, カルコンなどの他のα,β不飽和カルボカルニル化合物のアザ・マイケル反応でも効率的です, カルボン酸エステルなど.このソノ化学反応は非常に簡単で扱いやすいだけでなく、迅速で環境に優しく、緑の化学の属性である安価なプロセスでもあります。(ヤンら、2005年)
Banikの研究グループは、超音波を適用するα,β不飽和カルボニル化合物に対するいくつかのアミンのアザマイケル添加反応のための別の簡単で、簡単で、迅速な、水媒介性触媒フリープロトコルを開発しました。α、β不飽和ケトン、エステル、ニトリルへのいくつかのアミンのソノ化学的に誘発された添加は、溶媒を含まない条件下で同様に水中で非常に効率的に行われています。この方法では触媒や固体支持体は使用されていない。反応速度の顕著な増強は、超音波誘発法下の水中で観察されている。この環境的に良性の手順は、強化された選択性を有する製品のクリーンな形成を提供している。(バンジョパディヤイら、2012)

ピデリジン(1mL)とメチルアクリレート(1mL)の1mL溶媒中のアザ・マイケル反応に対する溶媒およびソノケミカル処理の効果。
研究と表:©バンジョパディヤイら、2012年

超音波プローブと超音波反応反応

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文献 / 参考文献