Language
Country/Area
No result found
الاختراق الذي حدث في عام 1975! كيف غيّرت محفزات البلاديوم نطاق تفاعل كومادا؟
في عام 1971، وضع تامورا وكوتشي الأساس للتطورات اللاحقة من خلال استكشاف المحفزات القائمة على الفضة والنحاس والحديد، ولكن وجدوا أن هذه الطرق التحفيزية المبكرة أنتجت عائدات ضعيفة وشكلت كميات كبيرة من منتجات الاقتران الذاتي. في الواقع، كانت المحفزات المبكرة في كثير من الأحيان غير مستقرة بدرجة كافية، مما أدى إلى انخفاض جودة المنتج الإجمالي.هذا التفاعل هو أكثر من مجرد توسعة لفئات التفاعل؛ فهو يوضح فكرة جديدة: كيفية استخدام المحفزات المعدنية لتحسين كفاءة وانتقائية التفاعلات الكيميائية.
لقد تغير كل هذا في عام 1972، عندما أبلغ كوريو وكومادا بشكل مستقل عن تفاعل اقتران كومادا باستخدام محفز النيكل. مع تقديم محفزات البلاديوم من قبل مجموعة موراهاشي في عام 1975، تم توسيع نطاق هذا التفاعل بشكل أكبر، مما أظهر إمكانات كبيرة في تركيب البوليمرات للأجهزة الإلكترونية العضوية (مثل البوليثيوفين).
آلية تحفيز البلاديوم
استنادًا إلى الآلية المقبولة على نطاق واسع، يمكن اعتبار تفاعل اقتران كومادا المحفز بالبلاديوم بمثابة فهم مماثل لدور البلاديوم في تفاعلات الاقتران المتبادل الأخرى. تتضمن الدورة التحفيزية حالتين أكسدة للبلاديوم، البلاديوم (0) والبلاديوم (II). أولاً، يتم إدخال محفز البالاديوم الغني بالإلكترونات (0) في الرابطة R–X للهاليد العضوي، وهي خطوة تعرف بالإضافة المؤكسدة، لتشكيل معقد عضوي-بالاديوم (II).
بعد ذلك، تشكل عملية التحويل المعدني باستخدام كاشف غرينيارد معقدًا عضويًا معدنيًا غير متجانس، والذي يشكل في النهاية رابطة كربون-كربون من خلال تفاعل إزالة اختزالي أثناء تجديد محفز البالاديوم (0).الاختراق في هذا البحث هو أن استخدام محفز البلاديوم يحسن بشكل كبير معدل التفاعل وانتقائية تفاعل الاقتران المتبادل.
ومن الجدير بالذكر أنه في اقتران كومادا المحفز بالبلاديوم، فإن خطوة الإضافة المؤكسدة التي تحدد معدل التفاعل تكون أبطأ غالبًا من تلك الموجودة في الأنظمة المحفزة بالنيكل، وهو أيضًا أحد خصائص تحفيز البلاديوم.
آلية تحفيز النيكلمقارنة بتحفيز البلاديوم، فإن تحفيز النيكل أكثر غموضًا، وقد تختلف الآلية المحددة في ظل ظروف تفاعل مختلفة وربيطات النيكل المختلفة. ومع ذلك، لا يزال من الممكن مقارنة الآلية العامة للنظام المحفز بالنيكل بآلية البلاديوم. يُعتقد أنه في ظل ظروف معينة، تشتمل الدورة التحفيزية للنيكل على وسطاء معقدين من Ni(II)-Ni(I)-Ni(III)، مما قد يجعل العملية الكلية أكثر تعقيدًا.
نطاق التطبيق
يستخدم اقتران كومادا على نطاق واسع في صناعة الأدوية، على سبيل المثال، يعتبر تركيب دواء ارتفاع ضغط الدم أليسكيرين مثالاً بارزًا. لا يعمل هذا التفاعل على تحسين إنتاجية التركيب فحسب، بل يظهر أيضًا قابلية تشغيل جيدة في الإنتاج على نطاق صناعي.
بالإضافة إلى ذلك، أظهر اقتران كومادا وعدًا كبيرًا في تركيب البوليمرات المترافقة ذات التطبيقات المحتملة، مثل بولي ألكيل ثيوفين (PAT)، وهو أمر ذو أهمية كبيرة للخلايا الشمسية العضوية والثنائيات الباعثة للضوء.
منذ عام 1992، حدثت تطورات كبيرة في تكنولوجيا تصنيع البوليمر باستخدام طريقة اقتران كومادا. تم تحسين طريقة التخليق، التي كان من المفترض أن تتم في الأصل في ظروف تحت الصفر، بحيث يمكن تنفيذها في درجة حرارة الغرفة، وهو ما لا يحسن الكفاءة فحسب، بل يجعل عملية التخليق أكثر ودية أيضًا.
اتجاهات البحث المستقبلية
ومع استمرار المجتمع العلمي في إجراء أبحاث متعمقة حول آلية تفاعل كومادا، فقد يتم تطوير أنظمة تحفيز أكثر كفاءة وانتقائية في المستقبل، وقد تلعب دورًا أكبر في مجموعة أوسع من التركيبات العضوية. كيف سيؤدي التطور المستمر لهذا التفاعل إلى جولة جديدة من الاختراقات في تكنولوجيا التركيب الكيميائي؟ هل يستحق الأمر ترقبنا؟
