کاربرد کمپلکس¬هاي اورتوپالاديت در سنتز و شناسايي محصول واکنش¬هاي هک، سوزوکي، سيانيددارکردن و هموکوپلينگ

به دليل کاربرد گسترده واکنش­های تشکيل پيوندهای کربن-کربن در زمينه­های مختلف از جمله در سنتز ترکيب­های فعال، مواد با کارايی بالا و محصول­های طبيعي، در سال­های اخير اين واکنش­ها به ابزاری قدرتمند در شيمي آلی تبديل شده­اند. از کارآمدترين اين واکنش­ها مي­توان به واکنش­های هک، سوزوکي، هموکوپلينگ و سيانيددارکردن آريل­هاليدها اشاره کرد. اين واکنش­ها اغلب در دماهای بالا انجام مي­شوند و به همين دليل کليه واکنشگرهای موجود در محيط واکنش بايد دارای پايداری حرارتي بالايي باشند. اين ويژگي به خوبي در ترکيب­های پالاداسيکل يافت مي­شود. پالاداسيکل­ها را مي­توان به صورت ترکيب­هاي هتروسيکلي معرفي کرد که يکي از هترواتم­ها در آن­ها پالاديم است. در سال­هاي اخير اين ترکيب­ها کاربرد زيادي در سنتز ترکيب­های آلي و بخصوص در تشکيل پيوندهاي جديد کربن­-­کربن به عنوان کاتاليزور يافته­اند.

کاربرد تابش ميکروويو به منظور بهتر کردن شرايط واکنش­های شيمي آلي امروزه به يک روش مفيد و رايج تبديل شده است. اين روش که هم در مقياس صنعتی و هم آزمايشگاهی کاربرد دارد، مي­تواند منجر به افزايش راندمان واکنش­ها کاهش زمان لازم براي تکميل واکنش­ها شود. برخلاف شرايط حرارت­دهی مرسوم که در آن انتقال گرما از طريق ظرف واکنش صورت مي­گرفت، در اين روش انتقال مستقيم گرما انجام شده و مخلوط واکنش به طور مستقيم تابش ميکروويو را جذب مي­نمايد. اين امر سبب صرفه­جويي در انرژی و زمان خواهد شد.

در اين پروژه کاربرد چهار سيستم کاتاليتيکي متفاوت به عنوان پيش­کاتاليزور در ساخت پيوندهاي کربن­-­کربن تحت تابش­دهي در ميکروويو مورد بررسي قرار گرفت. در ابتدا فعاليت کمپلکس ((Pd(C₆H₄CH₂NH₂-μ²-C-N)PPh₃MOBPPY]OTf، 1، (MOBPPY= 4-متوکسي بنزوئيل متيلن تری فنيل فسفران ايليد) در واکنش هک تحت شرايط حرارتي و تابش­دهي ميکروويو مورد بررسی قرار گرفت. سيستم کاتاليتيکي به کار رفته در اين واکنش­ها فعاليت و کارايي خوبي از خود به نمايش گذاشت. راندمان­های به دست آمده در دمای 130 درجه سانتی­گراد و با استفاده از N-متيل-2-پيروليدون به عنوان حلال بهينه و پتاسيم­کربنات به عنوان بهترين باز، بسيار عالي بود. در مقايسه با شرايط حرارتی، واکنش­ها تحت تابش­دهی در ميکروويو به راندمان­های بالاتر در زمان­های کوتاه­تری منجر شدند. واکنش سيانيددار­کردن آريل هاليدها نيز تحت تابش­دهی ميکروويو و در شرايط بهينه به دست آمده برای واکنش با کمک چهار سيستم کاتاليتيکي متفاوت انجام شد و کارايي آن­ها با يکديگر مقايسه گرديد. واکنش­ها با استفاده از پتاسيم هگزاسيانوفرات به عنوان عامل سيانيددارکننده ارزان و غيرسمی انجام شدند. در اين موارد نيز راندمان­های بسيار خوب تا عالی در زمان­های بسيار کوتاه به دست آمد. سپس واکنش­ سوزوکي با استفاده از فنيل بورونيک­اسيد و تحت تابش­دهي ريزموج  انجام گرفت. دوباره شرايط واکنش بهينه­سازی شده و N-متيل-2-پيروليدون به عنوان بهترين حلال و پتاسيم­کربنات به عنوان بهترين باز انتخاب گرديد. در مقايسه با نتايج واکنش­هاي حرارتي گزارش شده در مقاله­های معتبر، در اين موارد راندمان­هاي بهتر با محصول جانبي کمتر و در زمان­های کوتاه­تر توليد شد. در نهايت واکنش هموکوپلينگ آريل­هاليدهاي مختلف تحت شرايط تابش­دهي ريزموج مورد بررسي قرار گرفت که باز هم در اغلب موارد واکنش­ها به راندمان­هاي بسيار عالي منتهي شدند. تمامي پالاداسيکل­هاي به کار برده شده در اين پروژه نسبت به حضور اکسيژن در محيط مقاوم بوده و بنابراين واکنش­ها تحت اتمسفر هوا انجام شدند.