حلالیت در شیمی آلی چگونه انجام و بررسی می شود ؟
دانشمندان دانشگاه هوکایدو یک پروتکل سریع و کارآمد برای واکنش های اتصال متقاطع ایجاد کرده اند و باعث گسترش گسترده استخرهای شیمیایی می شوند که می توانند برای سنتز ترکیبات آلی مفید استفاده شوند.
واکنشهای شیمیایی یک فرآیند حیاتی در سنتز محصولات برای اهداف مختلف است. در بیشتر موارد ، این واکنشها در فاز مایع و با حل شدن واکنش دهنده ها در یک حلال انجام می شود. با این حال ، تعداد قابل توجهی از مواد شیمیایی وجود دارد که تا حدی یا به طور کامل نامحلول هستند و بنابراین برای سنتز استفاده نشده اند.
مواد اولیه مورد نیاز برای سنتز بسیاری از مواد ارگانیک پیشرفته - مانند نیمه هادی های آلی و مواد لومینسانس - غالباً محلول نامناسبی هستند و منجر به مشکلاتی در سنتز مبتنی بر محلول می شوند. بنابراین ، ایجاد یک روش مصنوعی مستقل از حلال برای غلبه بر این مسائل حلالیت طولانی مدت در سنتز آلی ، برای سنتز مولکول های آلی با ارزش جدید بسیار مورد نظر است.
در سال های اخیر ، برای انجام واکنش های بدون حلال در فاز جامد ، از تکنیک های مصنوعی با استفاده از فرز توپی استفاده شده است . پیشنهاد شده است که استفاده از آسیاب توپی به طور بالقوه بر مشکلات حلالیت فوق در شیمی مصنوعی غلبه خواهد کرد ، اما یک مطالعه سیستماتیک برای چنین هدفی هرگز انجام نشده است.
تیمی متشکل از چهار دانشمند از موسسه طراحی و کشف واکنشهای شیمیایی دانشگاه هوکایدو (WPI-ICReDD) ، به رهبری پروفسور دانشیار کوجی کوبوتا و پروفسور حاجیم ایتو ، یک پروتکل سریع ، کارآمد و بدون حلال برای اتصال متقابل سوزوکی − میاورا تهیه کرده اند. واکنش آریل هالیدهای نامحلول. این پروتکل در ژورنال انجمن شیمی آمریکا منتشر شد .
هنگامی که رنگدانه بنفشه 23 ، یکی از آریل هالیدها که بیشتر در آن محلول نیست ، در حضور سیستم کاتالیزوری مبتنی بر پالادیوم ، با یک هسته نوپیل آریل بور در دمای 120 درجه سانتیگراد در یک آسیاب توپی تحت واکنش قرار گرفت ، این ماده به محصول 3u تبدیل شد. هنگامی که در دی کلرومتان حل می شود به شدت نور فلومینس بود.
آریل هالیدها مواد اولیه محبوب برای سنتز مولکولهای عملکردی آلی هستند ، در درجه اول با واکنش متقاطع سوزوکی-میاورا کاتالیز شده توسط پالادیوم - که برای آن استاد برجسته دانشگاه هوکایدو آکیرا سوزوکی جایزه نوبل شیمی 2010 را به اشتراک گذاشت. اگرچه از واکنشهای اتصال متقاطع برای سنتز طیف وسیعی از مولکولهای با ارزش استفاده شده است ، اما آریل هالیدهای نامحلول بسترهای مناسبی نیستند زیرا واکنشهای اتصال متقاطع سوزوکی-میاورا در درجه اول در محلول انجام شده است.
با توجه به این محدودیت ، دانشمندان بر روی تولید یک اتصال متقاطع کارآمد حالت جامد سوزوکی-میاورا از تعدادی از آریل هالیدهای نامحلول بسیار غیرفعال تمرکز کردند. تجهیزات اصلی شامل آسیاب توپی برای مخلوط کردن واکنش دهنده ها بود. یک اسلحه گرمایی ، برای افزایش درجه حرارت در واکنش ها. و استفاده از سیستم کاتالیزوری متشکل از استات پالادیوم (کاتالیزور) ، SPhos (یک لیگاند با عملکرد بالا برای واکنشهای اتصال متقابل سوزوکی − مییاورا) و 1،5-سیکلوکتادین (پخش کننده و تثبیت کننده).
استفاده از واکنش حالت جامد عاری از حلال به آریل هالیدهای غالباً نامحلول بود. این واکنش دهنده ها در واکنش های معمولی مبتنی بر محلول هیچ محصولی را ارائه نمی دهند. با این حال ، واکنش های حالت جامد با استفاده از فرز توپ با درجه حرارت بالا ، محصولات مورد نظر را ارائه می دهد. از همه مهمتر ، تیم تحقیقاتی یک ماده قوی فوتولومینسانس جدید را تهیه کرده است که از رنگدانه بنفش 23 نامحلول تهیه شده است.
کوجی کوبوتا می گوید: " روش آسیاب گلوله ای در دمای بالا و سیستم کاتالیزوری ما برای این واکنش های اتصال متقاطع آریل هالیدهای نامحلول ضروری است و پروتکلی که ما ایجاد کرده ایم تنوع مولکول های آلی حاصل از مواد اولیه نامحلول را گسترش می دهد."
سایر:
اعتیاد بر اثر استنشاق حلال های شیمیایی
مروری بر کاربرد حلال یوتکتیک عمیق آبگریز (مقاوم در برابر آب) یا DES
منبع:
0 نظر