کاربرد کمپلکس های اورتوپالادیت در سنتز و شناسایی محصول واکنش های هک، سوزوکی، سیانیددارکردن و هموکوپلینگ

چکیده به دلیل کاربرد گسترده واکنش های تشکیل پیوندهای کربن-کربن در زمینه های مختلف از جمله در سنتز ترکیب های فعال، مواد با کارایی بالا و محصول های طبیعی، در سال های اخیر این واکنش ها به ابزاری قدرتمند در شیمی آلی تبدیل شده اند. از کارآمدترین این واکنش ها می توان به واکنش های هک، سوزوکی، هموکوپلینگ و سیانیددارکردن آریل هالیدها اشاره کرد. این واکنش ها اغلب در دماهای بالا انجام می شوند و به همین دلیل کلیه واکنشگرهای موجود در محیط واکنش باید دارای پایداری حرارتی بالایی باشند. این ویژگی به خوبی در ترکیب های پالاداسیکل یافت می شود. پالاداسیکل ها را می توان به صورت ترکیب-های هتروسیکلی معرفی کرد که یکی از هترواتم ها در آن ها پالادیم است. در سال های اخیر این ترکیب ها کاربرد زیادی در سنتز ترکیب های آلی و بخصوص در تشکیل پیوندهای جدید کربن - کربن به عنوان کاتالیزور یافته اند. کاربرد تابش میکروویو به منظور بهتر کردن شرایط واکنش های شیمی آلی امروزه به یک روش مفید و رایج تبدیل شده است. این روش که هم در مقیاس صنعتی و هم آزمایشگاهی کاربرد دارد، می تواند منجر به افزایش راندمان واکنش ها کاهش زمان لازم برای تکمیل واکنش ها شود. برخلاف شرایط حرارت دهی مرسوم که در آن انتقال گرما از طریق ظرف واکنش صورت می گرفت، در این روش انتقال مستقیم گرما انجام شده و مخلوط واکنش به طور مستقیم تابش میکروویو را جذب می نماید. این امر سبب صرفه-جویی در انرژی و زمان خواهد شد. در این پروژه کاربرد چهار سیستم کاتالیتیکی متفاوت به عنوان پیش کاتالیزور در ساخت پیوندهای کربن - کربن تحت تابش-دهی در میکروویو مورد بررسی قرار گرفت. در ابتدا فعالیت کمپلکس ((pd(c6h4ch2nh2-?2-c-n)pph3mobppy]otf، 1، (mobppy= 4-متوکسی بنزوئیل متیلن تری فنیل فسفران ایلید) در واکنش هک تحت شرایط حرارتی و تابش دهی میکروویو مورد بررسی قرار گرفت. سیستم کاتالیتیکی به کار رفته در این واکنش ها فعالیت و کارایی خوبی از خود به نمایش گذاشت. راندمان های به دست آمده در دمای 130 درجه سانتی گراد و با استفاده از n-متیل-2-پیرولیدون به عنوان حلال بهینه و پتاسیم کربنات به عنوان بهترین باز، بسیار عالی بود. در مقایسه با شرایط حرارتی، واکنش ها تحت تابش دهی در میکروویو به راندمان های بالاتر در زمان های کوتاه تری منجر شدند. واکنش سیانیددار کردن آریل هالیدها نیز تحت تابش دهی میکروویو و در شرایط بهینه به دست آمده برای واکنش با کمک چهار سیستم کاتالیتیکی متفاوت انجام شد و کارایی آن ها با یکدیگر مقایسه گردید. واکنش ها با استفاده از پتاسیم هگزاسیانوفرات به عنوان عامل سیانیددارکننده ارزان و غیرسمی انجام شدند. در این موارد نیز راندمان های بسیار خوب تا عالی در زمان های بسیار کوتاه به دست آمد. سپس واکنش سوزوکی با استفاده از فنیل بورونیک اسید و تحت تابش دهی ریزموج انجام گرفت. دوباره شرایط واکنش بهینه سازی شده و n-متیل-2-پیرولیدون به عنوان بهترین حلال و پتاسیم کربنات به عنوان بهترین باز انتخاب گردید. در مقایسه با نتایج واکنش های حرارتی گزارش شده در مقاله های معتبر، در این موارد راندمان های بهتر با محصول جانبی کمتر و در زمان های کوتاه تر تولید شد. در نهایت واکنش هموکوپلینگ آریل هالیدهای مختلف تحت شرایط تابش دهی ریزموج مورد بررسی قرار گرفت که باز هم در اغلب موارد واکنش ها به راندمان های بسیار عالی منتهی شدند. تمامی پالاداسیکل-های به کار برده شده در این پروژه نسبت به حضور اکسیژن در محیط مقاوم بوده و بنابراین واکنش ها تحت اتمسفر هوا انجام شدند.