ในฐานะซัพพลายเออร์ที่เชื่อถือได้ของ 2 - คลอโรไพริดีน ฉันมักถูกถามเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์ของปฏิกิริยา Heck ที่เกี่ยวข้องกับสารประกอบนี้ ปฏิกิริยา Heck ซึ่งค้นพบโดย Richard F. Heck ในช่วงต้นทศวรรษ 1970 นั้นเป็นปฏิกิริยาแพลเลเดียม - คาร์บอนเร่งปฏิกิริยา - พันธะคาร์บอน - สร้างปฏิกิริยาระหว่างเฮไลด์ที่ไม่อิ่มตัว (หรือไตรแฟลต) และอัลคีนเมื่อมีเบส เมื่อ 2 - คลอโรไพริดีนมีส่วนร่วมในปฏิกิริยา Heck ผลิตภัณฑ์ต่างๆ สามารถเกิดขึ้นได้ ขึ้นอยู่กับสภาวะของปฏิกิริยาและการเลือกอัลคีน
พื้นฐานกลไกปฏิกิริยา
ก่อนที่จะเจาะลึกผลิตภัณฑ์เฉพาะ จำเป็นต้องเข้าใจกลไกทั่วไปของปฏิกิริยา Heck ก่อน โดยทั่วไปปฏิกิริยาจะเริ่มต้นด้วยการเติมออกซิเดชันของอะริลหรือไวนิลเฮไลด์ (ในกรณีนี้คือ 2 - คลอโรไพริดีน) เข้ากับสารเชิงซ้อนแพลเลเดียม (0) ขั้นตอนนี้จะสร้างแพลเลเดียม (II) ที่อยู่ตรงกลางโดยมีหมู่อะริลหรือไวนิล และเฮไลด์ติดอยู่ที่ศูนย์กลางแพลเลเดียม ถัดไป พิกัดของแอลคีนไปยังสารเชิงซ้อนของแพลเลเดียม (II) ตามด้วยการแทรกซึมของอัลคีนเข้าไปในพันธะของแพลเลเดียม - คาร์บอน ในที่สุด ขั้นตอนการกำจัด β - ไฮไดรด์จะเกิดขึ้น โดยปล่อยผลิตภัณฑ์คู่ควบและสายพันธุ์แพลเลเดียม (II) ไฮไดรด์ จากนั้นแพลเลเดียม (II) ไฮไดรด์จะถูกรีดิวซ์กลับไปเป็นแพลเลเดียม (0) โดยฐานที่มีอยู่ในส่วนผสมของปฏิกิริยา ซึ่งเป็นการปิดวงจรการเร่งปฏิกิริยา
ผลิตภัณฑ์ที่เป็นไปได้ที่มีอัลคีนต่างกัน
ด้วยอัลคีนธรรมดา
เมื่อ 2 - คลอโรไพริดีนทำปฏิกิริยากับอัลคีนเชิงเดี่ยว เช่น เอทิลีนหรือโพรพิลีนในปฏิกิริยา Heck ผลิตภัณฑ์หลักคือ 2 - ไพริดีนที่ถูกแทนที่ ตัวอย่างเช่น เมื่อทำปฏิกิริยากับเอทิลีน ผลิตภัณฑ์จะเป็น 2 - ไวนิลไพริดีน ปฏิกิริยาสามารถแสดงได้ดังนี้:
[C_5H_4NCl+CH_2 = CH_2\ลูกศรขวา C_5H_4N - CH = CH_2+HCl]
สภาวะของปฏิกิริยามักจะเกี่ยวข้องกับตัวเร่งปฏิกิริยาแพลเลเดียม เช่น Pd(OAc)_2, ลิแกนด์ฟอสฟีน เช่น PPh_3 เพื่อทำให้สายพันธุ์แพลเลเดียมคงตัว และเบส เช่น ไตรเอทิลลามีน เพื่อทำให้ HCl ที่สร้างขึ้นระหว่างปฏิกิริยาเป็นกลาง ผลลัพธ์ 2 - ไวนิลไพริดีนเป็นตัวกลางที่สำคัญในการสังเคราะห์ยา เคมีเกษตร และโพลีเมอร์ต่างๆ สามารถทำงานได้เพิ่มเติมผ่านปฏิกิริยาการเติมหรือปฏิกิริยาโพลีเมอไรเซชัน
หากใช้โพรพิลีนเป็นแอลคีน ผลิตภัณฑ์จะเป็น 2 - (1 - โพรพีนิล)ไพริดีน การเลือกปฏิกิริยาซ้ำของปฏิกิริยาได้รับอิทธิพลจากคุณสมบัติทางอิเล็กทรอนิกส์และสเตอริกของอัลคีนและวงแหวนไพริดีน โดยทั่วไป ปฏิกิริยาดังกล่าวสนับสนุนให้เกิดทรานส์ไอโซเมอร์ที่เสถียรมากขึ้น เนื่องจากพลังงานที่ต่ำกว่าของสถานะทรานซิชันที่นำไปสู่ผลิตภัณฑ์ทรานส์
ด้วยฟังก์ชันอัลคีน
เมื่อ 2 - คลอโรไพริดีนทำปฏิกิริยากับอัลคีนเชิงฟังก์ชัน จะได้ผลิตภัณฑ์ที่ซับซ้อนมากขึ้น ตัวอย่างเช่น หากอัลคีนมีหมู่เอสเทอร์ เช่น เมทิลอะคริเลต ผลิตภัณฑ์จะเป็น 2 - (2 - เมทอกซีคาร์บอนิลไวนิล)ไพริดีน ผลิตภัณฑ์ประเภทนี้สามารถใช้ในการสังเคราะห์สารประกอบเฮเทอโรไซคลิกที่มีศักยภาพทางชีวภาพได้ หมู่เอสเทอร์สามารถถูกไฮโดรไลซ์เพิ่มเติม ลดขนาด หรือถูกเปลี่ยนรูปทางเคมีอื่นๆ เพื่อแนะนำหมู่ฟังก์ชันใหม่
อีกตัวอย่างหนึ่งคือปฏิกิริยากับสไตรีน ผลิตภัณฑ์ของปฏิกิริยา Heck ระหว่าง 2 - คลอโรไพริดีนและสไตรีนคือ 2 - (2 - ฟีนิลเทนิล)ไพริดีน สารประกอบนี้มีการใช้งานในสาขาวัสดุศาสตร์ เนื่องจากสามารถใช้เป็นส่วนประกอบหลักสำหรับการสังเคราะห์วัสดุเรืองแสงหรือผลึกเหลว
อิทธิพลของสภาวะปฏิกิริยา
การเลือกสภาวะของปฏิกิริยาสามารถส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อการกระจายผลิตภัณฑ์และผลผลิตของปฏิกิริยา Heck ธรรมชาติของตัวเร่งปฏิกิริยาแพลเลเดียมเป็นสิ่งสำคัญ แหล่งที่มาของแพลเลเดียมที่แตกต่างกัน เช่น PdCl_2, Pd(PPh_3)_4 หรือ Pd(OAc)_2 สามารถนำไปสู่อัตราการเกิดปฏิกิริยาและการคัดเลือกที่แตกต่างกันได้ แกนด์ที่ใช้ร่วมกับตัวเร่งปฏิกิริยาแพลเลเดียมก็มีบทบาทสำคัญเช่นกัน อิเล็กตรอน - ลิแกนด์ที่บริจาคสามารถเพิ่มความหนาแน่นของอิเล็กตรอนบนศูนย์กลางแพลเลเดียม ซึ่งอาจเพิ่มขั้นตอนการเติมออกซิเดชัน ในทางกลับกัน ลิแกนด์ที่ถูกขัดขวางแบบ sterically สามารถมีอิทธิพลต่อการเลือกภูมิภาคและการเลือกสเตอริโอของปฏิกิริยาได้
เบสที่ใช้ในปฏิกิริยาก็เป็นปัจจัยสำคัญเช่นกัน เบสที่แรงกว่าเช่นโพแทสเซียมคาร์บอเนตหรือโซเดียมไฮดรอกไซด์สามารถเพิ่มอัตราการเกิดปฏิกิริยา แต่ก็อาจทำให้เกิดปฏิกิริยาข้างเคียง เช่น การไฮโดรไลซิสของวัสดุหรือผลิตภัณฑ์ตั้งต้น เบสที่อ่อนแอกว่าเช่นไตรเอทิลลามีนมักนิยมใช้ เนื่องจากสามารถต่อต้าน HCl ที่เกิดขึ้นระหว่างการทำปฏิกิริยาได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยไม่ก่อให้เกิดปฏิกิริยาข้างเคียงที่สำคัญ
อุณหภูมิของปฏิกิริยาและตัวทำละลายสามารถส่งผลต่อผลลัพธ์ของปฏิกิริยาได้เช่นกัน โดยทั่วไปอุณหภูมิที่สูงขึ้นจะเพิ่มอัตราการเกิดปฏิกิริยา แต่ก็อาจนำไปสู่การก่อตัวของผลิตภัณฑ์ข้างเคียงด้วย การเลือกใช้ตัวทำละลายอาจส่งผลต่อความสามารถในการละลายของสารตั้งต้นและความเสถียรของตัวเร่งปฏิกิริยาแพลเลเดียม ตัวทำละลายทั่วไปสำหรับปฏิกิริยา Heck รวมถึงตัวทำละลายที่มีขั้ว aprotic เช่น DMF, DMSO หรืออะซีโตไนไตรล์
อนุพันธ์ไพริดีนที่เกี่ยวข้อง
นอกจากผลิตภัณฑ์ของปฏิกิริยา Heck แล้วยังมีอนุพันธ์ของไพริดีนที่สำคัญอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับ 2 - คลอโรไพริดีน ตัวอย่างเช่น,2,3,5,6 - เตตราคลอโรไพริดีนและเพนตะคลอโรไพริดีนยังเป็นสารประกอบสำคัญในตระกูลไพริดีนอีกด้วย ไพริดีนที่มีคลอรีนสูงเหล่านี้สามารถใช้เป็นวัสดุเริ่มต้นสำหรับการสังเคราะห์ยาฆ่าแมลงและเภสัชภัณฑ์ต่างๆ พวกเขาสามารถเตรียมผ่านปฏิกิริยาคลอรีนของไพริดีนหรืออนุพันธ์ของมัน
การใช้งานของผลิตภัณฑ์
ผลิตภัณฑ์ของปฏิกิริยา Heck ของ 2 - Chloropyridine มีการใช้งานที่หลากหลาย ในอุตสาหกรรมยา ไพริดีนทดแทน 2 ชนิดสามารถใช้เป็นโครงในการออกแบบและสังเคราะห์ยาใหม่ได้ วงแหวนไพริดีนเป็นมาตรฐานโครงสร้างทั่วไปในโมเลกุลที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพหลายชนิด และการแนะนำองค์ประกอบทดแทนผ่านปฏิกิริยา Heck สามารถปรับเปลี่ยนฤทธิ์ทางชีวภาพและคุณสมบัติทางเภสัชจลนศาสตร์ของสารประกอบได้
ในสาขาเคมีเกษตร ผลิตภัณฑ์สามารถใช้เป็นตัวกลางสำหรับการสังเคราะห์สารกำจัดศัตรูพืชและสารกำจัดวัชพืช การมีอยู่ของวงแหวนไพริดีนและห่วงโซ่ด้านข้างที่ไม่อิ่มตัวสามารถให้ฤทธิ์ทางชีวภาพจำเพาะต่อศัตรูพืชหรือวัชพืชได้
ในอุตสาหกรรมโพลีเมอร์ สารประกอบ เช่น 2 - ไวนิลไพริดีนสามารถนำมาโพลิเมอไรซ์เพื่อสร้างโพลีเมอร์ที่มีคุณสมบัติเฉพาะตัวได้ ตัวอย่างเช่น โพลี(2 - ไวนิลไพริดีน) สามารถใช้เป็นสารคีเลต เรซินแลกเปลี่ยนไอออน หรือส่วนประกอบในการสังเคราะห์โคโพลีเมอร์แบบบล็อก
บทสรุป
ในฐานะซัพพลายเออร์ของ 2 - คลอโรไพริดีน ฉันตระหนักดีถึงศักยภาพของสารประกอบนี้ในปฏิกิริยา Heck ผลิตภัณฑ์ที่ได้จากปฏิกิริยา Heck ของ 2 - คลอโรไพริดีนมีความหลากหลายและมีการใช้งานที่สำคัญในด้านต่างๆ ไม่ว่าคุณจะเป็นนักวิจัยในสาขาเภสัชกรรม เคมีเกษตร หรือวัสดุศาสตร์ หรือผู้ผลิตที่กำลังมองหาตัวกลางคุณภาพสูง 2 - คลอโรไพริดีนของเราอาจเป็นวัสดุเริ่มต้นที่มีคุณค่าสำหรับการสังเคราะห์ของคุณ หากคุณสนใจที่จะซื้อคลอโรไพริดีน 2 ชนิดสำหรับการวิจัยหรือความต้องการในการผลิตของคุณ โปรดติดต่อเราเพื่อขอการอภิปรายโดยละเอียดเกี่ยวกับข้อมูลจำเพาะของผลิตภัณฑ์ ราคา และตัวเลือกการจัดส่ง เรามุ่งมั่นที่จะมอบผลิตภัณฑ์คุณภาพดีที่สุดและการบริการลูกค้าที่เป็นเลิศแก่คุณ
อ้างอิง
- Heck, RF Palladium - การเร่งปฏิกิริยาไวนิลของเฮไลด์อินทรีย์ เจ.แอม เคมี. สังคมสงเคราะห์ 2515, 94(12), 2532 - 2534.
- เดอ ไมเจเร, อ.; เมเยอร์ FE ศตวรรษแห่งเคมีห่า อังเกว. เคมี. นานาชาติ เอ็ด 1994, 33(23), 2379 - 2411.
- เบลเลอร์ ม.; เรียร์ไมเออร์ TH; แฮร์มันน์, วอชิงตัน; Zapf, A. Palladium - Catalyzed Heck - ปฏิกิริยาประเภท Aryl Chlorides เจ. ออร์กาโนเมต. เคมี. 2542, 576(1 - 2), 125 - 136.
