Ultrazvočna obdelava pospešuje Suzukijevo reakcijo spajanja
Suzukijevo navzkrižno spajanje (znano tudi kot Suzuki-Miyaurino spajanje) je organska reakcija za sintezo bifenilnih derivatov, vinilnih aromatskih spojin (npr. stirenov), poliolefinov ter alkilbromidov. Izhodni snovi za reakcijo sta arilboronska ali vinilboronska kislina in arilhalogenid ali vinilhalogenid, reakcijo pa katalizira kompleks paladija(0), ki je lahko tudi v obliki katalizatorja na osnovi nanomaterialov.
Ugotovljeno je bilo, da ultrazvok pospešuje celotno Suzukijevo reakcijo spajanja. Ta članek podaja pregled rezultatov različnih študij o izboljšanju Suzukijeve reakcije spajanja z ultrazvokom.
Študija Zhanga in sodelavcev (2008) je dokazala, da ultrazvok olajša heterogeno Suzukijevo reakcijo spajanja fenilboronske kisline z arilhalogenidi v prisotnosti TBAB z uporabo preprosto pridobljenih ciklopaladiranih feroceniliminov brez ligandov v čisti vodi. Pri spajanju arilkloridov so poročali o doseganju zmernih do dobrih izkoristkov. V primerjavi s konvencionalnim segrevanjem je bila reakcija spajanja ob podpori ultrazvoka močno pospešena. Poleg tega ima ta metoda izboljšanja reakcije veliko prednost zaradi uporabe nestrupenega, nevnetljivega topila, ki olajša pripravo in poveča njeno varnost.
Rajagopal in sodelavci v svojem delu ugotavljajo, da so bile s paladijem katalizirane Suzukijeve reakcije navzkrižnega spajanja halogenobenzenov, vključno s klorobenzeni, s fenilboronsko kislino izvedene pri temperaturi okolice (30 °C) brez fosfinskega liganda, z uporabo ionske tekočine 1,3-di--butylimidazolium tetrafluoroborate [bbim][BF4] z metanolom kot sotopilom ob ultrazvočnem obsevanju. [Rajagopal et al. 2002, p. 616]
En.1: Suzukijevo spajanje ob podpori ultrazvoka [Rajagopal et al. 2002, p. 616]
Hielscher UIP1500hd s pretočno celico – zmogljiv ultrazvočni procesor z močjo 1,5kW za kemijske procese v pretočnem načinu
Sonogashirova reakcija navzkrižnega spajanja
Ugotovljeno je bilo tudi, da ultrazvok zelo učinkovito spodbuja Sonogashirovo reakcijo spajanja. Tudi Sonogashirovo navzkrižno spajanje katalizira paladij, uporablja pa se za organsko sintezo vezi ogljik–ogljik (C-C) pod blagimi pogoji, na primer pri sobni temperaturi, v vodnih medijih in z uporabo blage baze. V farmacevtski in kemijski industriji se pogosto uporablja za sintezo kompleksnih molekul.
Priročna sinteza benzo[b]furanov/nitrobenzo[b]furanov v eni posodi, katalizirana s paladijem, brez ligandov, bakra in aminov, s Sonogashirovim spajanjem in 5-endo-dig-ciklizacijo ob uporabi ultrazvočne obdelave pri temperaturi okolice. Sonokemijski učinki so zelo pozitivno vplivali na reakcijo. [prim. Palimkar et al. 2008]
Literatura/viri
- Oxley, J. D.; Prozorov, T.; Suslick, K. S. (2003): Sonokemija in sonoluminiscenca ionskih tekočin pri sobni temperaturi. V: Journal of American Chemical Society 125/2003. str. 11138–11139.
- Palimkar, S. S.; More, V. S.; Srinivasan, K. V. (2008): Z ultrazvokom spodbujena sinteza benzo[b]furanov/nitrobenzo[b]furanov brez bakra, ligandov in aminov s Sonogashirovim spajanjem in 5-endo-dig-ciklizacijo. V: Ultrasonics Sonochemistry 15/2008. str. 853–862.
- Rajagopal, R.; Jarikote, D. V.; Srinivasan, K. V. (2002): Z ultrazvokom spodbujene Suzukijeve reakcije navzkrižnega spajanja v ionski tekočini pri pogojih okolice. V: Chemical Communications 6/2002. str. 616–617.
- Zhang, J.; Yang, F,; Ren, G.; Mak, Th. C. W.; Song, M.; Wu, Y. (2008): Z ultrazvočnim obsevanjem pospešena Suzukijeva reakcija v čisti vodi, katalizirana s ciklopaladiranimi ferocenilimini. V: Ultrasonics Sonochemistry 15/2008. str. 115–118.