Sprzęganie Sonogashiry

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania

Sprzęganie Sonogashiryreakcja chemiczna sprzęgania terminalnych alkinów z halogenkami winylowymi lub arylowymi katalizowana kompleksem fosfino-palladowym oraz solą miedzi w środowisku zasadowym zapewnianym zwykle przez rozpuszczalnik aminowy[1].

Sprzęganie Sonogashiry

Reakcja została odkryta w 1975 roku przez chemików japońskiego pochodzenia: Kenkichiego Sonogashirę oraz Nobuego Hagiharę.

Mechanizm[edytuj | edytuj kod]

W zaproponowanym mechanizmie reakcji występują 2 cykle katalityczne: palladowy oraz miedziowy[2].

Mechanizm reakcji sprzęgania Sonogashiry

Cykl palladowy[edytuj | edytuj kod]

Aktywny 14-elektronowy kompleks palladu Pd(0)L2 A w wyniku addycji oksydatywnej z halogenkiem alkilowym tworzy kompleks Pd(II) B, który ulega transmetalowaniu z acetylenkiem miedzi F, powstałym w cyklu miedziowym. Ligandy w utworzonym kompleksie zorientowane w pozycji trans izomeryzują do formy cis D. Tak zorientowany kompleks uwalnia cząsteczkę produktu w procesie reduktywnej eliminacji, odtwarzając jednocześnie kompleks katalizatora A.

Cykl miedziowy[edytuj | edytuj kod]

Głównym ograniczeniem reakcji jest deprotonacja terminalnego alkinu. Użyta amina zwykle nie jest na tyle mocna. Dzięki obecności soli miedzi, tworzy się kompleks π-alkinowy E, który łatwo ulega reakcji z aminą. Powstały wówczas związek miedzioorganiczny F reaguje z kompleksem palladu C. W wyniku reakcji transmetalowania odtwarzana jest sól miedzi G, co zamyka cykl katalityczny.

Acetylenek miedzi F w konkurencyjnej reakcji tworzy z Pd(0)L2 kompleks dialkino-PdL2, który ulegając reduktywnej eliminacji uwalnia diacetylen jako produkt uboczny. Reakcja sprzęgania grup acetylenowych wobec soli miedzi znana jest jako sprzęganie Glasera.

Istnieje możliwość przeprowadzenia sprzęgania Sonogashiry bez soli miedzi z pominięciem cyklu miedziowego. Mechanizm takiej reakcji jest jednak słabo poznany[3].

Katalizatory[edytuj | edytuj kod]

Zwykle potrzebne są dwa katalizatory: kompleks palladu oraz sól miedzi(I). Spośród katalizatorów fosfinowych zwykle stosuje się kompleksy tetrakis(trifenylofosfino)palladu(0). Można także posłużyć się mieszaniną trifenylofosfiny z chlorkiem (trifenylofosfino)palladu(II). Jako katalizator miedziowy najczęściej używa się jodku miedzi(I) lub chlorku miedzi(I).

Warunki reakcji[edytuj | edytuj kod]

Reakcja wymaga środowiska zasadowego, które neutralizuje kwaśny halogenowodór – jeden z produktów ubocznych reakcji. Środowisko alkaliczne zapewnia zwykle użyta amina, pełniąca rolę jednocześnie rozpuszczalnika, jak i odczynnika deprotonującego. Najczęściej w tym celu stosuje się trietyloaminę, dietyloaminę[4] lub N,N-diizopropyloetyloaminę, rzadziej pirolidynę czy piperydynę. Jako rozpuszczalnik może również służyć DMF[5], THF, DMSO lub eter dietylowy, wówczas odczyn zasadowy zapewnia węglan potasu, sodu lub cezu. Reakcję Sonogashiry przeprowadza się zwykle w warunkach beztlenowych w otoczeniu gazu obojętnego, jak azot czy argon, ze względu na niestabilność kompleksu palladu(0) wobec tlenu zawartego w powietrzu. Reakcja może zachodzić w warunkach tlenowych, jeśli prowadzi się ją przy użyciu soli fosfoniowej [(t-Bu)3PH]BF4 lub toksycznego trifenyloarsenu, które są stabilne na powietrzu.

Sprzęganie zwykle zachodzi w temperaturze pokojowej.

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]

Przypisy[edytuj | edytuj kod]

  1. K. Sonogashira, Y. Tohda, N. Hagihara, A convenient synthesis of acetylenes: catalytic substitutions of acetylenic hydrogen with bromoalkenes, iodoarenes and bromopyridines, „Tetrahedron Letters”, 16 (50), 1975, s. 4467–4470, DOI10.1016/S0040-4039(00)91094-3.c?
  2. Rafael Chinchilla, Carmen Nájera, The Sonogashira Reaction: A Booming Methodology in Synthetic Organic Chemistry, „Chemical Reviews”, 107 (3), 2007, s. 874–922, DOI10.1021/cr050992x.c?
  3. Juan Gil-Moltó, Carmen Nájera, Direct Coupling Reactions of Alkynylsilanes Catalyzed by Palladium(II) Chloride and a Di(2-pyridyl)methylamine-Derived Palladium(II) Chloride Complex in Water and in NMP, „Advanced Synthesis & Catalysis”, 348 (14), 2006, s. 1874–1882, DOI10.1002/adsc.200606033.
  4. James A. Marshall, Clark A. Sehon, Isomerization of ß-alkynyl allylic alcohols to furans catalyzed by silver nitrate on silica gel: 2-pentyl-3-methyl-5-heptylfuran, „Organic Syntheses”, 76, 1999, s. 263, DOI10.15227/orgsyn.072.0104.c?
  5. Andrew G. Myers, Peter S. Dragovich, Synthesis of functionalized enynes by palladium/copper-catalyzed coupling reactions of acetylenes with (''Z'')-2,3-dibromopropenoic acid ethyl ester: (''Z'')-2-bromo-5-(trimethylsilyl)-2-penten-4-ynoic acid ethyl ester, „Organic Syntheses”, 72, 1995, s. 104, DOI10.15227/orgsyn.072.0104.c?

Linki zewnętrzne[edytuj | edytuj kod]