Ultrazvuk urýchľuje väzbovú reakciu Suzuki
Suzukiho krížová väzba (tiež známa ako Suzuki-Miyaura Coupling) je organická reakcia s cieľom syntetizovať bifenylové deriváty, vinylové arómy (napr. Styrény), polyolefíny, ako aj alkylbromidy. Reakčnými základnými materiálmi sú kyselina aryl- alebo vinyl-borónová s aryl- alebo vinylhalogenidom katalyzovaná komplexom paládia(0), ktorý môže byť aj vo forme katalyzátora na báze nanomateriálov.
Pri reakcii Suzuki Coupling sa zistilo, že ultrazvuk urýchľuje celú reakciu. Tento článok poskytuje prehľad o výsledkoch rôznych štúdií týkajúcich sa ultrazvukového zlepšenia Suzukiho väzbovej reakcie.
Štúdia Zhang et al. (2008) dokázala, že ultrazvuk uľahčuje heterogénnu reakciu Suzukiho spojenia kyseliny fenylborónovej s arylhalidmi v prítomnosti TBAB pomocou ľahko získaných cyklopaládovaných ferocenylimínov bez ligandov v čistej vode. Pri väzbe arylchloridov sa uvádza dosiahnutie stredných až dobrých výťažkov. V porovnaní s konvenčným zahrievaním sa ultrazvukom asistovaná väzbová reakcia drasticky urýchlila. Okrem toho má táto metóda na zlepšenie reakcie veľkú výhodu v použití netoxického, nehorľavého rozpúšťadla, ktoré uľahčuje a zabezpečuje prípravok.
Rajagopal et al. vo svojej práci skúmajú, že paládium katalyzované Suzukiho krížové väzbové reakcie halobenzénov vrátane chlórbenzénov s kyselinou fenylborónovou sa dosiahli pri teplote okolia (30 °C) v neprítomnosti fosfínového ligandu s použitím iónovej kvapaliny 1,3-di–butylimidazolium tetrafluórborát [bbim][BF4] s metanolom ako korozpúšťadlom pri ultrazvukovom ožarovaní. [Rajagopal et al. 2002, s. 616]
Equ.1: Ultrazvukom asistovaná Suzukiho spojka [Rajagopal et al. 2002, s. 616]
Hielscher's UIP1500hd s prietokovým článkom – výkonný ultrazvukový procesor s výkonom 1,5 kW pre chemické procesy v prietokovom režime
Reakcia krížovej väzby Sonogashira
Ultrazvuk tiež zistil, že veľmi účinne podporuje väzbovú reakciu Sonogashira. Krížová väzba Sonogashira je tiež katalyzovaná paládiom a používa sa na organickú syntézu väzieb uhlík-uhlík (C-C) za miernych podmienok, napríklad pri izbovej teplote, vo vodnom prostredí a s použitím miernej bázy. Je široko používaný vo farmaceutickom a chemickom priemysle na syntézu zložitých molekúl.
Pohodlná syntéza benza bez ligandu, medi a amínov katalyzovaná paládiom v jednom hrnci.b]furány/nitrobenzo[b]furány prostredníctvom Sonogashira spojky-5-endo-dig-cyklizácie pomocou ultrazvuku pri teplote okolia. Reakcia bola veľmi pozitívne ovplyvnená sonochemickými účinkami. [porovnaj Palimkar et al. 2008]
Literatúra/Referencie
- Oxley, J. D.; Prozorov, T.; Suslick, KS (2003): Sonochémia a sonoluminiscencia iónových kvapalín pri izbovej teplote. In: Časopis Americkej chemickej spoločnosti 125/2003. s. 11138-11139.
- Palimkar, S. S.; Viac, V. S.; Srinivasan, KV (2008): Ultrazvuk podporil syntézu benzo[b]furánov/nitrobenzo[b]furánov bez medi, ligandu a amínov prostredníctvom Sonogashira coupling-5-endo-dig-cyclization. In: Ultrazvuková sonochémia 15/2008. s. 853-862.
- Rajagopal, R.; Jarikote, D. V.; Srinivasan, K. V. (2002): Ultrazvuk podporoval reakcie krížovej väzby Suzuki v iónovej kvapaline v okolitých podmienkach. In: Chemical Communications 6/2002. s. 616-617.
- Zhang, J.; Yang, F,; Ren, G.; Mak, Th. C. W.; Pieseň, M.; Wu, Y. (2008): Ultrazvukové ožarovanie urýchlilo cyklopaládované ferocenylíny katalyzovali Suzukiho reakciu v čistej vode. In: Ultrazvuková sonochémia 15/2008. s. 115-118.