Ultradźwięki przyspieszają Reakcjię Suzukiego
Sprzęganie krzyżowe Suzuki (znane również jako sprzęganie Suzuki-Miyaura) to reakcja organiczna mająca na celu syntezę pochodnych bifenylu, aromatów winylowych (np. styrenów), poliolefin, a także bromków alkilowych. Materiałem bazowym reakcji jest kwas arylo- lub winylo-boronowy z arylo- lub winylo-halogenkiem katalizowanym przez kompleks palladu(0), który może być również w postaci katalizatora opartego na nanomateriałach.
W przypadku reakcji sprzęgania Suzuki stwierdzono, że ultradźwięki przyspieszają całą reakcję. Ten artykuł zawiera przegląd wyników różnych badań dotyczących ultradźwiękowej poprawy reakcji sprzęgania Suzuki.
Badanie Zhang et al. (2008) wykazało, że ultradźwięki ułatwiają heterogeniczną reakcję sprzęgania Suzuki kwasu fenyloboronowego z aryloalidami w obecności TBAB za pomocą łatwo otrzymywanych wolnych od ligandów cyklopalladowanych ferrocenyloimin w czystej wodzie. W przypadku sprzęgania chlorków arylowych odnotowano osiągnięcie wydajności od umiarkowanej do dobrej. W porównaniu z konwencjonalnym ogrzewaniem, reakcja sprzęgania wspomagana ultradźwiękami została drastycznie przyspieszona. Ponadto, ta metoda poprawy reakcji ma wielką zaletę stosowania nietoksycznego, niepalnego rozpuszczalnika, który ułatwia i zabezpiecza preparat.
Rajagopal i in. zbadali w swojej pracy, że katalizowane palladem reakcje krzyżowego sprzęgania Suzuki halobenzenów, w tym chlorobenzenów, z kwasem fenyloboronowym zostały osiągnięte w temperaturze otoczenia (30 °C) przy braku ligandu fosfinowego z wykorzystaniem cieczy jonowej 1,3-di–tetrafluoroboran butyloimidazoliowy [bbim][BF4] z metanolem jako współrozpuszczalnikiem pod wpływem promieniowania ultradźwiękowego. [Rajagopal et al. 2002, s. 616].
Equ.1: Sprzężenie Suzuki wspomagane ultradźwiękami [Rajagopal et al. 2002, s. 616]
Hielscher's UIP1500hd z komorą przepływową - wydajny procesor ultradźwiękowy o mocy 1,5 kW do procesów chemicznych w trybie przepływowym
Reakcja krzyżowego sprzęgania Sonogashira
Stwierdzono również, że ultradźwięki bardzo skutecznie promują reakcję sprzęgania Sonogashira. Sprzęganie krzyżowe Sonogashira jest również katalizowane palladem i jest stosowane do organicznej syntezy wiązań węgiel-węgiel (C-C) w łagodnych warunkach, takich jak temperatura pokojowa, w środowisku wodnym i przy użyciu łagodnej zasady. Jest szeroko stosowana w przemyśle farmaceutycznym i chemicznym do syntezy złożonych cząsteczek.
Katalizowana palladem synteza benzo[b]furany/nitro benzo[b]furany poprzez Sonogashira sprzęgania-5-endo-dig-cyklizacji przy użyciu ultradźwięków w temperaturze otoczenia. Na reakcję bardzo pozytywnie wpłynęły efekty sonochemiczne. [por. Palimkar et al. 2008].
Literatura/Referencje
- 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): Promowana ultradźwiękami synteza bez miedzi, ligandów i amin benzo[b]furanów/nitro benzo[b]furanów poprzez sprzęganie Sonogashira-5-endo-dig-cyklizację. W: Ultrasonics Sonochemistry 15/2008. pp. 853-862.
- Rajagopal, R.; Jarikote, D. V.; Srinivasan, K. V. (2002): Promowane ultradźwiękami reakcje krzyżowego sprzęgania Suzuki w cieczy jonowej w warunkach otoczenia. W: Chemical Communications 6/2002. pp. 616-617.
- Zhang, J.; Yang, F,; Ren, G.; Mak, Th. C. W.; Song, M.; Wu, Y. (2008): Napromieniowanie ultradźwiękowe przyspieszone cyklopalladowane ferrocenyliminy katalizowane reakcją Suzuki w czystej wodzie. W: Ultrasonics Sonochemistry 15/2008. pp. 115-118.