Ultrasonikasyon Suzuki Kenetlenme Reaksiyonunu Hızlandırır
Suzuki çapraz kenetlenmesi (Suzuki-Miyaura kenetlenmesi olarak da bilinir), bifenil türevlerini, vinil aromatik bileşikleri (ör. stirenler), poliolefinleri ve alkil bromürleri sentezlemeyi amaçlayan bir organik reaksiyondur. Reaksiyonun başlangıç maddeleri bir aril veya vinil boronik asit ile bir aril veya vinil halojenürdür; reaksiyon, nanomalzeme bazlı bir katalizör biçiminde de olabilen bir paladyum(0) kompleksi tarafından katalizlenir.
Suzuki kenetlenme reaksiyonunda ultrasonun reaksiyonun tamamını hızlandırdığı bulunmuştur. Bu makale, Suzuki kenetlenme reaksiyonunun ultrasonla iyileştirilmesine ilişkin çeşitli çalışmaların sonuçlarına genel bir bakış sunmaktadır.
Zhang ve arkadaşlarının (2008) çalışması, ultrasonun TBAB varlığında, kolayca elde edilen ligand içermeyen siklopaladlanmış ferroseniliminler aracılığıyla, saf suda fenilboronik asidin aril halojenürlerle heterojen Suzuki kenetlenme reaksiyonunu kolaylaştırdığını kanıtlamıştır. Aril klorürlerin kenetlenmesinde orta düzeyden iyi düzeye kadar verimler elde edildiği bildirilmiştir. Geleneksel ısıtmayla karşılaştırıldığında, ultrason destekli kenetlenme reaksiyonu büyük ölçüde hızlandırılmıştır. Ayrıca, reaksiyonu iyileştiren bu yöntemin, hazırlamayı kolaylaştıran ve güvenli hâle getiren, toksik olmayan ve yanıcı olmayan bir çözücü kullanması büyük bir avantajdır.
Rajagopal ve arkadaşları, çalışmalarında, klorobenzenler de dâhil olmak üzere halobenzenlerin fenilboronik asitle paladyum katalizli Suzuki çapraz kenetlenme reaksiyonlarının ortam sıcaklığında (30 °C), fosfin ligandı olmadan, iyonik sıvı 1,3-di–bütilimidazolyum tetrafloroborat [bbim][BF4] kullanılarak, yardımcı çözücü olarak metanol ile ultrasonik ışınlama altında gerçekleştirildiğini incelemektedir. [Rajagopal et al. 2002, p. 616]
Denk.1: Ultrason destekli Suzuki kenetlenmesi [Rajagopal et al. 2002, p. 616]
Hielscher’in UIP1500hd akış hücreli ultrasonik işlemcisi – akışlı modda kimyasal prosesler için 1,5kW gücünde güçlü bir ultrasonik işlemci
Sonogashira çapraz kenetlenme reaksiyonu
Ultrasonun Sonogashira kenetlenme reaksiyonunu da çok etkili biçimde desteklediği bulunmuştur. Sonogashira çapraz kenetlenmesi de paladyum katalizlidir ve ılımlı koşullarda, örneğin oda sıcaklığında, sulu ortamlarda ve ılımlı bir baz kullanılarak karbon-karbon (C-C) bağlarının organik sentezi için kullanılır. Karmaşık moleküllerin sentezlenmesi için ilaç ve kimya endüstrisinde yaygın olarak kullanılır.
Ortam sıcaklığında ultrasonikasyon kullanılarak benzo[b]furanların/nitro benzo[b]furanların Sonogashira kenetlenmesi-5-endo-dig-siklizasyonu yoluyla ligand, bakır ve amin içermeyen, paladyum katalizli, uygun bir tek kap sentezi. Reaksiyon, sonokimyasal etkilerden çok olumlu biçimde etkilenmiştir. [bkz. Palimkar et al. 2008]
Literatür/Kaynaklar
- Oxley, J. D.; Prozorov, T.; Suslick, K. S. (2003): Oda Sıcaklığındaki İyonik Sıvıların Sonokimyası ve Sonolüminesansı. İçinde: Journal of American Chemical Society 125/2003. s. 11138–11139.
- Palimkar, S. S.; More, V. S.; Srinivasan, K. V. (2008): Ultrasonla desteklenen, bakır, ligand ve amin içermeyen benzo[b]furanların/nitro benzo[b]furanların Sonogashira kenetlenmesi-5-endo-dig-siklizasyonu yoluyla sentezi. İçinde: Ultrasonics Sonochemistry 15/2008. s. 853–862.
- Rajagopal, R.; Jarikote, D. V.; Srinivasan, K. V. (2002): Ortam koşullarında iyonik sıvıda ultrasonla desteklenen Suzuki çapraz kenetlenme reaksiyonları. İçinde: Chemical Communications 6/2002. s. 616–617.
- Zhang, J.; Yang, F,; Ren, G.; Mak, Th. C. W.; Song, M.; Wu, Y. (2008): Saf suda siklopaladlanmış ferroseniliminlerin katalizlediği, ultrasonik ışınlamayla hızlandırılan Suzuki reaksiyonu. İçinde: Ultrasonics Sonochemistry 15/2008. s. 115–118.