Обработка ультразвуком ускоряет реакцию сочетания Сузуки
Кросс-сочетание Сузуки (также известное как сочетание Сузуки–Мияуры) – это органическая реакция, направленная на синтез производных бифенила, винилароматических соединений (например, стиролов), полиолефинов, а также алкилбромидов. Исходными веществами для реакции служат арил- или винилбороновая кислота и арил- или винилгалогенид; катализатором является комплекс палладия(0), который также может иметь форму катализатора на основе наноматериала.
Установлено, что ультразвук ускоряет всю реакцию сочетания Сузуки. В этой статье представлен обзор результатов различных исследований, посвящённых улучшению реакции сочетания Сузуки с помощью ультразвука.
Исследование Zhang et al. (2008) доказало, что ультразвук облегчает гетерогенную реакцию сочетания Сузуки между фенилбороновой кислотой и арилгалогенидами в присутствии TBAB с использованием легко получаемых циклопалладированных ферроценилиминов без лигандов в чистой воде. Для сочетания арилхлоридов сообщалось о достижении выходов от умеренных до хороших. По сравнению с обычным нагреванием реакция сочетания при содействии ультразвука значительно ускорялась. Кроме того, этот метод улучшения реакции обладает существенным преимуществом: используется нетоксичный, негорючий растворитель, который облегчает получение продуктов и обеспечивает его безопасность.
Rajagopal et al. в своей работе показывают, что катализируемые палладием реакции кросс-сочетания Сузуки между галогенбензолами, включая хлорбензолы, и фенилбороновой кислотой были осуществлены при температуре окружающей среды (30 °C) в отсутствие фосфинового лиганда с использованием ионной жидкости 1,3-di--butylimidazolium tetrafluoroborate [bbim][BF4] с метанолом в качестве сорастворителя под воздействием ультразвука. [Rajagopal et al. 2002, p. 616]
Ур.1: Сочетание Сузуки при содействии ультразвука [Rajagopal et al. 2002, p. 616]
Hielscher UIP1500hd с проточной ячейкой – мощный ультразвуковой процессор мощностью 1,5kW для химических процессов в проточном режиме
Реакция кросс-сочетания Соногаширы
Также установлено, что ультразвук весьма эффективно способствует реакции сочетания Соногаширы. Кросс-сочетание Соногаширы также катализируется палладием и используется для органического синтеза связей углерод–углерод (C-C) в мягких условиях, например при комнатной температуре, в водной среде и с использованием мягкого основания. Эта реакция широко применяется в фармацевтической и химической промышленности для синтеза сложных молекул.
Удобный катализируемый палладием синтез бензо[b]фуранов/нитробензо[b]фуранов в одном реакционном сосуде без лигандов, меди и аминов посредством сочетания Соногаширы и 5-эндо-диг-циклизации с использованием обработки ультразвуком при температуре окружающей среды. Сонохимические эффекты оказали весьма положительное влияние на реакцию. [см. Palimkar et al. 2008]
Литература и источники
- Oxley, J. D.; Prozorov, T.; Suslick, K. S. (2003): Сонохимия и сонолюминесценция ионных жидкостей при комнатной температуре. В: Journal of American Chemical Society 125/2003. С. 11138–11139.
- Palimkar, S. S.; More, V. S.; Srinivasan, K. V. (2008): Синтез бензо[b]фуранов/нитробензо[b]фуранов без меди, лигандов и аминов посредством сочетания Соногаширы и 5-эндо-диг-циклизации при содействии ультразвука. В: Ultrasonics Sonochemistry 15/2008. С. 853–862.
- Rajagopal, R.; Jarikote, D. V.; Srinivasan, K. V. (2002): Реакции кросс-сочетания Сузуки при содействии ультразвука в ионной жидкости в условиях окружающей среды. В: Chemical Communications 6/2002. С. 616–617.
- Zhang, J.; Yang, F,; Ren, G.; Mak, Th. C. W.; Song, M.; Wu, Y. (2008): Ускоренная ультразвуковым воздействием реакция Сузуки, катализируемая циклопалладированными ферроценилиминами, в чистой воде. В: Ultrasonics Sonochemistry 15/2008. С. 115–118.