2010 年的諾貝爾化學獎頒給Richard F. Heck, Ei-ichi Negishi及Akira Suzuki,理由是他們發(fā)展了鈀催化交叉偶聯(lián)。這一化學工具極大地促進了制造復雜化學物質的可能性,比如碳基分子,其復雜性可媲美天然分子。在Heck反應、Negishi反應及Suzuki反應中,碳原子在一個鈀原子上相集,于是它們的“互相親近”就啟動了化學反應。
常規(guī)加熱Heck偶聯(lián)反應需要用含鈀的均相催化劑和TEA堿情況下在偶極非質子溶劑(如乙腈或NMP)中120°C反應8-24小時。利用安東帕公司的微波合成儀(Monowave 300或Synthos 3000) 在180 °C -190°C只需要短短的15分鐘就可完成反應,并且可以使用非均相的鈀碳催化劑。
圖一:Heck反應(密閉式微波加熱)
Negishi coupling(根岸偶聯(lián))反應中,有機鋅試劑(英語:organozinc compound)與鹵代烴在鎳或鈀的配合物的催化下發(fā)生偶聯(lián),生成一根新的碳-碳鍵。由于有敏感試劑的存在,反應必須在惰性氣體保護下進行,安東帕公司的微波合成儀(Monowave 300或Synthos 3000)利用專門充氣工具,對反應進行快速的升溫,只需1分鐘就可獲得5.7克純度達98%的產(chǎn)品。
圖二: Nigishi 反應(密閉式微波加熱)
Suzuki反應(鈴木反應),也稱作Suzuki偶聯(lián)反應,是一個較新的有機偶聯(lián)反應,零價鈀配合物催化下,芳基或烯基硼酸或硼酸酯與氯、溴、碘代芳烴或烯烴發(fā)生交叉偶聯(lián)。Suzuki反應用常規(guī)加熱在常壓回流條件下反應需要數(shù)小時,用安東帕公司的微波合成儀(Monowave 300或Synthos 3000)在密閉加熱條件下只需要數(shù)分鐘到數(shù)十分鐘??梢詾樗幬镅邪l(fā)快速獲得各種雜環(huán)化合物。
圖三: Suzuki反應 (密閉式微波加熱)
安東帕公司還成功突破了微波加熱技術在放大合成方面局限,例如下面的這個Heck偶聯(lián),Masterwave BTR微波放大合成儀可以每次處理高達800ml的反應液,一次可獲得50克的產(chǎn)物,采用8小時輪班工作,每天可生成1.2公斤的產(chǎn)品,一周就可獲得6公斤的產(chǎn)品。極大地加速了從研究到生產(chǎn)的進程。
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