Ultraljud påskyndar Suzuki koppling reaktion
Suzuki Cross-Coupling (även känd som Suzuki-Miyaura Coupling) är en organisk reaktion med syftet att syntetisera bifenylderivat, vinylaromater (t.ex. styrener), poly-olefiner samt alkylbromider. Reaktionsbasmaterialen är en aryl- eller vinyl-borsyra med en aryl- eller vinylhalogenid katalyserad av ett palladium(0)-komplex, som också kan vara i form av en nanomaterialbaserad katalysator.
För Suzuki Coupling-reaktionen har ultraljud visat sig påskynda hela reaktionen. Denna artikel ger en översikt över resultaten av olika studier om ultraljudsförbättring av Suzuki Coupling-reaktionen.
Studien av Zhang et al. (2008) visade att ultraljud underlättar den heterogena reaktionen av Suzuki-koppling av fenylboronsyra med arylhalogenider i närvaro av TBAB med hjälp av lätt erhållna ligandfria cyklofalerade ferrocenyliminer i rent vatten. För koppling av arylklorider har uppnåendet av måttlig till god avkastning rapporterats. I jämförelse med konventionell uppvärmning accelererades den ultraljudsassisterade kopplingsreaktionen drastiskt. Vidare har denna reaktionsförbättrande metod den stora fördelen att använda ett giftfritt, icke brandfarligt lösningsmedel som underlättar och säkrar beredningen.
Rajagopal et al. undersöker i sitt arbete att de palladiumkatalyserade Suzuki-korskopplingsreaktionerna mellan halobensener inklusive klorbensener och fenylboronsyra har uppnåtts vid omgivningstemperatur (30 °C) i frånvaro av en fosfinligand med hjälp av den joniska vätskan 1,3-di–butylimidazoliumtetrafluoroborat [bbim][BF4] med metanol som medlösningsmedel under ultraljudsbestrålning. [Rajagopal et al. 2002, s. 616]
Equ.1: Ultraljudsassisterad Suzuki-koppling [Rajagopal et al. 2002, s. 616]
Hielschers UIP1500hd med flödescell – en 1,5 kW kraftfull ultraljudsprocessor för kemiska processer i genomströmningsläge
Sonogashira korskopplingsreaktion
Ultraljud har också visat sig främja Sonogashira kopplingsreaktionen mycket effektivt. Sonogashira-korskopplingen är också palladiumkatalyserad och används för organisk syntes av kol-kolbindningar (C-C) under milda förhållanden, såsom vid rumstemperatur, i vattenhaltiga medier och med användning av en mild bas. Det används ofta inom läkemedels- och kemisk industri för att syntetisera komplexa molekyler.
En bekväm ligand-, koppar- och aminfri palladiumkatalyserad en-pot-syntes av benso[b]furans/nitro benzo[b]furaner via Sonogashira koppling-5-endo-dig-cyklisering med hjälp av ultraljud vid omgivningstemperatur. Reaktionen har påverkats mycket positivt av sonokemiska effekter. [jfr Palimkar et al. 2008]
Litteratur/Referenser
- Oxley, J. D.; Prozorov, T.; Suslick, K. S. (2003): Sonokemi och sonoluminescens av joniska vätskor vid rumstemperatur. I: Journal of American Chemical Society 125/2003. s. 11138-11139.
- Palimkar, S. S.; Mer, V. S.; Srinivasan, K. V. (2008): Ultraljud främjade koppar-, ligand- och aminfri syntes av benso[b]furaner/nitrobenso[b]furaner via Sonogashira koppling-5-endo-dig-cyklisering. I: Ultrasonics Sonochemistry 15/2008. s. 853-862.
- Rajagopal, R.; Jarikote, D. V.; Srinivasan, K. V. (2002): Ultraljud främjade Suzuki korskopplingsreaktioner i jonisk vätska vid omgivningsförhållanden. Ingår i: Chemical Communications 6/2002. s. 616-617.
- Zhang, J.; Yang, F,; Ren, G.; Mak, Th. C. W.; Sång, M.; Wu, Y. (2008): Ultraljudsbestrålning accelererade cyklopalladade ferrocenyliminer katalyserade Suzuki-reaktionen i rent vatten. I: Ultrasonics Sonochemistry 15/2008. s. 115-118.