Language
Country/Area
No result found
هل تعلم؟ كيفية استخدام محفز النيكل لإحداث ثورة قفزة في الكيمياء في عام 1972!
في الكيمياء العضوية، يعد تفاعل اقتران كومادا أحد تفاعلات الاقتران المتقاطع الهامة التي يمكن أن تولد روابط كربون-كربون بشكل فعال. يستمر هذا التفاعل من خلال تفاعل كاشف جرينارد مع هالوجين عضوي، وتستخدم محفزات فلز التحويل، خاصة النيكل أو البلاديوم، على نطاق واسع لربط مجموعتي ألكيل، أريل أو فينيل. في عام 1972، قام عالمان، روبرت كوريو وماكوتو كومادا، بالإبلاغ بشكل مستقل عن هذا التفاعل، مما جعل اقتران كومادا أداة مهمة لتعزيز تخليق روابط الكربون والكربون ويستمر في لعب دور مهم في التطبيقات الاصطناعية مثل تخليق أليسكيرين، وهو دواء يخفض ارتفاع ضغط الدم، والبوليثيوفين في الأجهزة الإلكترونية العضوية.
"يتمتع اقتران كومادا بأهمية كبيرة في مجال التخليق الكيميائي لأنه يوفر طريقًا عالميًا للتخليق الفعال لروابط الكربون والكربون."
التاريخ
يمكن إرجاع تاريخ اقتران كومادا إلى عام 1941، عندما أجرى موريس إس. كاراش وإي كيه فيلدز أبحاثًا حول محفزات الكوبالت. ومع ذلك، في عام 1971، أظهرت دراسات أخرى لهذا العمل من قبل تامورا وكوتشي جدوى محفزات الفضة والنحاس والحديد. ومع ذلك، أدت هذه الأساليب المبكرة إلى انخفاض العائدات بسبب التوليد الممل للمنتجات المشتركة. في عام 1972، قامت مجموعتان من الباحثين، كوريو وكومادا، بنشر بحث في وقت واحد حول استخدام محفزات النيكل. وسرعان ما أدت هذه النتائج إلى تطوير إمكانية تطبيق هذا التفاعل. بحلول عام 1975، قدم موراهاشي وآخرون محفز البلاديوم، مما أدى إلى توسيع نطاق التفاعل.
آلية التفاعل
تحفيز البلاديوم
استنادًا إلى الفهم الحالي، يُعتقد أن تفاعل اقتران كومادا المحفز بالبلاديوم يشبه آليات الاقتران المتقاطع الأخرى. تتضمن دورته الحفزية حالات أكسدة البلاديوم، بما في ذلك البلاديوم (0) والبلاديوم (II). في البداية، يتم إدخال المحفز Pd(0) الغني بالإلكترون في رابطة R–X للهالوجين العضوي ويخضع لإضافة مؤكسدة لتكوين مركب عضوي Pd(II). وفي وقت لاحق، تشكل عملية النقل المعدني باستخدام كواشف غرينيارد مجمعات معدنية عضوية غير متجانسة. قبل الانتقال إلى الخطوة التالية، يلزم إجراء الأيزومرة لتحويل الروابط العضوية إلى مواقع مجاورة لبعضها البعض. في النهاية، يؤدي تفاعل الإزالة الاختزالي الذي يشكل روابط كربون-كربون ويطلق منتجات الاقتران المتقاطع إلى تجديد المحفز Pd(0).
تحفيز النيكل
لا يزال الفهم الحالي لآلية تفاعلات اقتران كومادا المحفزة بالنيكل محدودًا، حيث قد يظهر هذا التفاعل آليات مختلفة اعتمادًا على ظروف التفاعل المختلفة ورباطات النيكل. بشكل عام، يمكن أيضًا تشبيه اقتران كومادا المحفز بالنيكل بآلية تفاعل البلاديوم، ولكن في بعض الأحيان لا يمكن استخدام نفس التفسير لشرح جميع الظواهر المرصودة. أظهرت بعض الدراسات أن النيكل قد يشكل دورة تحفيزية Ni(II)-Ni(I)-Ni(III).
التطبيق
تركيب أليسكيرين
تتمتع تفاعلات اقتران كومادا بإمكانية تطبيق واسعة النطاق في العمليات الصناعية واسعة النطاق، مثل تخليق الأدوية. وقد تم استخدامه لبناء الهيكل الكربوني لعقار أليسكيرين، وهو دواء يستخدم لعلاج ارتفاع ضغط الدم.
تركيب البوليثيوفين
بالإضافة إلى ذلك، أظهر اقتران كومادا إمكانات في تخليق البوليمرات المترافقة، مثل بولي ألكيل ثيوفين (PAT)، والتي لها تطبيقات متنوعة في الخلايا الشمسية العضوية والثنائيات الباعثة للضوء (LEDs). في عام 1992، طور ماكولوغ ولوي أول تخليق لمركبات بولي ألكيل ثيوفين المعدلة باستخدام نظام اقتران كومادا، ومنذ ذلك الحين تم تحسين إنتاجية وظروف هذا التوليف.
لقد أدى ظهور تفاعل اقتران كومادا إلى تغيير نمط التخليق العضوي وتعزيز البحث والتطبيق في المجتمع الكيميائي. هل سيتم تطوير المزيد والمزيد من طرق التفاعل المبتكرة في المستقبل لمواصلة تعزيز تقدم وتطور الكيمياء؟
