सोनोगाशिरा अभिक्रिया

सोनोगाशिरा अभिक्रिया कार्बन-कार्बन बांड बनाने के लिए  कार्बनिक संश्लेषण  में उपयोग की जाने वाली एक  क्रॉस-युग्मन अभिक्रिया है। यह एक  दुर्ग   उत्प्रेरक  के साथ-साथ तांबे के सह-उत्प्रेरक को एक सीमावर्ती  alkyne  और एक  आर्यल  या  विनाइल हैलाइड  के बीच कार्बन-कार्बन बंधन बनाने के लिए नियोजित करता है।


 * <अवधि शैली = रंग: लाल> आर1 : एरिल या विनाइल
 * <अवधि शैली = रंग: नीला> आर2 : मनमाना
 * X: I, Br, Cl या OTf

कार्बन-कार्बन बांड के निर्माण में इसकी उपयोगिता के कारण, सोनोगाशिरा क्रॉस-युग्मनअभिक्रिया को विभिन्न प्रकार के क्षेत्रों में नियोजित किया गया है। अभिक्रिया  को हल्के परिस्थितियों में किया जा सकता है, जैसे कमरे के तापमान पर, जलीय मीडिया में, और हल्के आधार के साथ, जिसने जटिल अणुओं के संश्लेषण में सोनोगाशिरा क्रॉस-युग्मन अभिक्रिया  के उपयोग की अनुमति दी है। इसके अनुप्रयोगों में फार्मास्यूटिकल्स, प्राकृतिक उत्पाद, जैविक सामग्री और नैनोमैटेरियल्स शामिल हैं। विशिष्ट उदाहरणों में टाज़रोटीन के संश्लेषण में इसका उपयोग शामिल है, जो  सोरायसिस  और  मुंहासा  का इलाज है, और SIB-1508Y की तैयारी में, जिसे  अल्टिनिकलाइन के नाम से भी जाना जाता है, एक  निकोटिनिक रिसेप्टर   एगोनिस्ट ।

इतिहास
एरोमैटिक एसिटिलीन का उपयोग करते हुए एरिल हैलाइड्स की अल्काइनाइलेशन अभिक्रिया 1975 में कैसर द्वारा तीन स्वतंत्र योगदानों में बताई गई थी, डाइक और रिचर्ड एफ. हेक साथ ही केनकिची सोनोगाशिरा, तोहदा और हगिहारा। सभी अभिक्रिया एं समान अभिक्रिया  उत्पादों को वहन करने के लिए पैलेडियम उत्प्रेरक का उपयोग करती हैं। हालांकि, कैसर और हेक के प्रोटोकॉल पूरी तरह से पैलेडियम के उपयोग से किए जाते हैं और कठोर अभिक्रिया  की स्थिति (यानी उच्च अभिक्रिया  तापमान) की आवश्यकता होती है। सोनोगाशिरा की प्रक्रिया में पैलेडियम परिसरों के अलावा कॉपर-कोकेटलिस्ट के उपयोग ने अभिक्रिया ओं को उत्कृष्ट पैदावार में हल्की अभिक्रिया  स्थितियों के तहत करने में सक्षम बनाया। Pd/Cu सिस्टम के तेजी से विकास ने असंख्य सिंथेटिक अनुप्रयोगों का अनुसरण किया और सक्षम किया, जबकि Cassar-Heck की स्थिति को छोड़ दिया गया था, शायद अन्यायपूर्ण, लेकिन सब भूल गए। अभिक्रिया  की उल्लेखनीय उपयोगिता को इसकी सिंथेटिक क्षमताओं को समझने और अनुकूलित करने के साथ-साथ सिंथेटिक, औषधीय या सामग्री/औद्योगिक महत्व के विभिन्न यौगिकों को तैयार करने के लिए प्रक्रियाओं को नियोजित करने पर अभी भी किए जा रहे शोध की मात्रा से प्रमाणित किया जा सकता है। क्रॉस-युग्मनअभिक्रिया ओं में यह सुजुकी और हेक अभिक्रिया  के ठीक बाद प्रकाशनों की संख्या में है और सिफिंडर में सोनोगाशिरा शब्द की खोज 2007 और 2010 के बीच जर्नल प्रकाशनों के लिए 1500 से अधिक संदर्भ प्रदान करती है।

सोनोगाशिरा अभिक्रिया इतनी अच्छी तरह से ज्ञात हो गई है कि अक्सर सभी अभिक्रिया एं जो आधुनिक ऑर्गोमेटेलिक उत्प्रेरक का उपयोग युगल एल्केनी रूपांकनों के लिए करती हैं, उन्हें कुछ सोनोगाशिरा युग्मन कहा जाता है.

तंत्र
अभिक्रिया तंत्र को स्पष्ट रूप से समझा नहीं गया है, लेकिन पाठ्यपुस्तक तंत्र एक पैलेडियम चक्र के इर्द-गिर्द घूमता है जो शास्त्रीय  पार युग्मन  तंत्र और एक तांबे के चक्र के अनुरूप है, जो कम प्रसिद्ध है।

पैलेडियम चक्र

 * पैलेडियम प्रीकैटलिस्ट प्रजातियां एक अभिक्रिया शील पीडी . बनाने के लिए अभिक्रिया की स्थिति के तहत सक्रिय होती हैं0 यौगिक, ए. उत्प्रेरक प्रजातियों की सटीक पहचान अभिक्रिया  की स्थिति पर दृढ़ता से निर्भर करती है। साधारण फॉस्फीन के साथ, जैसे पीपीएच3 (एन = 2), और भारी फॉस्फीन के मामले में (यानी, ) यह प्रदर्शित किया गया कि मोनोलिगेटेड प्रजातियां (एन = 1) बनती हैं। इसके अलावा, कुछ परिणाम आयनिक पैलेडियम प्रजातियों के गठन की ओर इशारा करते हैं, [एल2पी.डी.0Cl]−, जो आयनों और हैलाइडों की उपस्थिति में वास्तविक उत्प्रेरक हो सकते हैं।
 * सक्रिय पीडी0 उत्प्रेरक पीडी . का उत्पादन करने के लिए एरिल या विनाइल हैलाइड सब्सट्रेट के साथ ऑक्सीडेटिव अतिरिक्त  चरण में शामिल हैII प्रजाति B. उपरोक्त चर्चा के समान, इसकी संरचना नियोजित लिगैंड्स पर निर्भर करती है। यह कदम अभिक्रिया  का दर-सीमित कदम माना जाता है।
 * कॉम्प्लेक्स बी कॉपर एसिटाइलाइड, कॉम्प्लेक्स एफ के साथ ट्रांसमेटलेशन  चरण में अभिक्रिया  करता है, कॉम्प्लेक्स सी उत्पन्न करता है और कॉपर उत्प्रेरक को पुन: उत्पन्न करता है।
 * कॉम्प्लेक्स C की संरचना लिगेंड्स के गुणों पर निर्भर करती है। सरल रिडक्टिव एलिमिनेशन  होने के लिए, सब्सट्रेट मोटिफ्स को पास के क्षेत्र में होना चाहिए, यानी सिस-ओरिएंटेशन, इसलिए इसमें सिस-ट्रांस आइसोमेरिज्म | ट्रांस-सिस आइसोमेराइजेशन शामिल हो सकता है। रिडक्टिव एलिमिनेशन में उत्पाद  तोलने  को कॉम्प्लेक्स से निष्कासित कर दिया जाता है और सक्रिय पीडी कैटेलिटिक प्रजाति को पुनर्जीवित किया जाता है।

तांबे का चक्र

 * तांबे के चक्र का पूरी तरह से वर्णन नहीं किया गया है। यह सुझाव दिया जाता है कि एक आधार की उपस्थिति के परिणामस्वरूप -alkyne परिसर E का निर्माण होता है। इससे सीमावर्ती प्रोटॉन की अम्लता बढ़ जाती है और कॉपर एसिटाइलाइड, कॉम्प्लेक्स F का निर्माण होता है, जो अवक्षेपण पर होता है।
 * एसिटाइलाइड एफ तब पैलेडियम इंटरमीडिएट बी के साथ ट्रांसमेटेलेशन में शामिल होता है।

तांबे से मुक्त सोनोगाशिरा संस्करण का तंत्र
हालांकि अभिक्रिया की प्रभावशीलता के लिए फायदेमंद, शास्त्रीय सोनोगाशिरा अभिक्रिया  में तांबे के नमक का उपयोग कई कमियों के साथ होता है, जैसे कि पर्यावरण के अनुकूल अभिकर्मकों के आवेदन, अवांछित एल्केनी होमोकूप्लिंग (ग्लेज़र युग्मन) का गठन, और सख्त ऑक्सीजन की आवश्यकता अभिक्रिया  मिश्रण में बहिष्करण। इस प्रकार, तांबे को अभिक्रिया  से बाहर करने के उद्देश्य से, Cu-मुक्त सोनोगाशिरा अभिक्रिया  के विकास में बहुत प्रयास किए गए थे। नई अभिक्रिया  स्थितियों के विकास के साथ, कई प्रयोगात्मक और कम्प्यूटेशनल अध्ययनों ने अभिक्रिया  तंत्र की व्याख्या पर ध्यान केंद्रित किया। कुछ समय पहले तक, सटीक तंत्र जिसके द्वारा घन-मुक्त अभिक्रिया  होती है, बहस के अधीन थी, जिसमें महत्वपूर्ण यंत्रवत प्रश्न अनुत्तरित थे। यह 2018 में Košmrlj et al द्वारा सिद्ध किया गया था। कि अभिक्रिया  दो परस्पर जुड़े Pd. के साथ आगे बढ़ती है0/पीडीII उत्प्रेरक चक्र।


 * मूल तंत्र के समान, पीडी0 चक्र की शुरुआत पीडी . में एरिल हैलाइड  या ट्राइफ्लेट के ऑक्सीडेटिव योग से होती है0 उत्प्रेरक, जटिल बी बनाने और अभिक्रिया  के लिए एरिल हैलाइड सब्सट्रेट को सक्रिय करना।
 * एसिटिलीन दूसरे में सक्रिय होता है, पीडीII मध्यस्थता चक्र। फेनिलासेटिलीन हल्के अभिक्रिया स्थितियों के तहत पीडी मोनोएसिटाइलाइड कॉम्प्लेक्स डी के साथ-साथ पीडी बिससेटाइलाइड कॉम्प्लेक्स एफ बनाने के लिए सिद्ध हुआ था।
 * दोनों सक्रिय प्रजातियां, अर्थात् कॉम्प्लेक्स बी और एफ, ट्रांसमेटेलेशन चरण में शामिल हैं, जो जटिल सी बनाते हैं और डी को पुन: उत्पन्न करते हैं।
 * रिडक्टिव एलिमिनेशन के परिणामी उत्पाद, अल्काइन उत्पाद के साथ-साथ पुनर्जीवित पीडी0 उत्प्रेरक प्रजातियाँ, Pd . को पूरा करें0 उत्प्रेरक चक्र।

यह प्रदर्शित किया गया था कि एमाइन फॉस्फीन के लिए प्रतिस्पर्धी हैं और वर्णित अभिक्रिया प्रजातियों में लिगैंड एल के रूप में भी भाग ले सकते हैं। अमीन और फॉस्फीन के बीच प्रतिस्पर्धा की दर के आधार पर, विभिन्न समन्वय आधारों का उपयोग करते समय एक गतिशील और जटिल परस्पर क्रिया की उम्मीद की जाती है।

अभिक्रिया की स्थिति
सोनोगाशिरा अभिक्रिया आमतौर पर हल्की परिस्थितियों में चलती है। क्रॉस-युग्मनकमरे के तापमान पर बेस के साथ किया जाता है, आमतौर पर एक अमीन, जैसे  डाईथाईलामीन, जो  विलायक  के रूप में भी कार्य करता है। इस युग्मन अभिक्रिया  के उपोत्पाद के रूप में उत्पादित हाइड्रोजन हलाइड को बेअसर करने के लिए अभिक्रिया  माध्यम बुनियादी होना चाहिए, इसलिए  ट्राइथाइलामाइन  और डायथाइलैमाइन जैसे  अमाइन  यौगिकों को कभी-कभी सॉल्वैंट्स के रूप में उपयोग किया जाता है, लेकिन डीएमएफ या ईथर को विलायक के रूप में भी इस्तेमाल किया जा सकता है। अन्य क्षारक जैसे पोटेशियम कार्बोनेट या सीज़ियम कार्बोनेट का कभी-कभी उपयोग किया जाता है। इसके अलावा, सोनोगाशिरा युग्मन अभिक्रिया ओं के लिए औपचारिक रूप से निष्क्रिय परिस्थितियों की आवश्यकता होती है क्योंकि पैलेडियम (0) परिसर हवा में अस्थिर होते हैं, और ऑक्सीजन समरूप एसिटिलीन के गठन को बढ़ावा देता है। हाल ही में, वायु-स्थिर ऑर्गोपैलेडियम उत्प्रेरक का विकास इस अभिक्रिया  को परिवेश के वातावरण में आयोजित करने में सक्षम बनाता है। इसके अलावा, आरएम अल-ज़ौबी और सह-कार्य परिवेश स्थितियों के तहत अच्छी से उच्च पैदावार में 1,2,3-ट्राइहेलोएरेनेस व्युत्पन्नके लिए अत्यधिक रेजियोसेलेक्टिविटी के साथ सफलतापूर्वक विधि विकसित करते हैं।

उत्प्रेरक
आमतौर पर, इस अभिक्रिया के लिए दो उत्प्रेरकों की आवश्यकता होती है: एक  ज़ीरोवैलेंट  पैलेडियम कॉम्प्लेक्स और एक कॉपर (I) हलाइड नमक। पैलेडियम उत्प्रेरक के सामान्य उदाहरणों में टेट्राकिस (ट्राइफेनिलफॉस्फीन) पैलेडियम (0) |[Pd(PPh3)4]. एक अन्य आमतौर पर इस्तेमाल किया जाने वाला पैलेडियम स्रोत बीआईएस (ट्राइफेनिलफॉस्फीन) पैलेडियम क्लोराइड है|[Pd(PPh3)2Cl2], लेकिन डीफोस्फीन  युक्त कॉम्प्लेक्स, जैसे कि [Pd(dppe)Cl2], [Pd(dppp)Cl2], और (1,1'-Bis(diphenylphosphino)ferrocene)पैलेडियम(II) डाइक्लोराइड|[Pd(dppf)Cl2]का भी प्रयोग किया गया है। ऐसे उत्प्रेरकों की कमी पैलेडियम (5 मोल% तक) के उच्च भार के साथ-साथ तांबे के सह-उत्प्रेरक की एक बड़ी मात्रा की आवश्यकता है। पी.डी.II कॉम्प्लेक्स वास्तव में पूर्व-उत्प्रेरक हैं क्योंकि कटैलिसीस शुरू होने से पहले उन्हें पीडी (0) तक कम किया जाना चाहिए। पी.डी.II कॉम्प्लेक्स आमतौर पर Pd. की तुलना में अधिक स्थिरता प्रदर्शित करते हैं0 परिसरों और महीनों के लिए सामान्य प्रयोगशाला स्थितियों के तहत संग्रहीत किया जा सकता है। पी.डी.II उत्प्रेरक कम होकर Pd. हो जाते हैं0 एक अमीन, एक फॉस्फीन  लिगैंड, या मिश्रण में किसी अन्य अभिकारक द्वारा अभिक्रिया  मिश्रण में अभिक्रिया  को आगे बढ़ने की अनुमति देता है। उदाहरण के लिए,  ट्राइफेनिलफॉस्फीन  के  ट्राइफेनिलफॉस्फीन ऑक्साइड  के ऑक्सीकरण से पीडी का निर्माण हो सकता है।0 स्वस्थानी में जब [Pd(PPh3)2Cl2] प्रयोग किया जाता है।

कॉपर (I) लवण, जैसे कॉपर (I) आयोडाइड, सीमावर्ती एल्केनी के साथ अभिक्रिया  करता है और एक कॉपर (I) एसिटाइलाइड का उत्पादन करता है, जो युग्मन अभिक्रिया ओं के लिए एक सक्रिय प्रजाति के रूप में कार्य करता है। Cu(I) अभिक्रिया  में सह-उत्प्रेरक है, और इसका उपयोग अभिक्रिया  की दर को बढ़ाने के लिए किया जाता है।

एरिल हैलाइड्स और स्यूडोहैलाइड्स
एरिल हैलाइड या स्यूडोहैलाइड सब्सट्रेट का चुनाव (sp .)2-कार्बन) सोनोगाशिरा उत्प्रेरक प्रणाली की अभिक्रिया शीलता को प्रभावित करने वाले कारकों में से एक है। हैलाइडों की अभिक्रियाशीलता आयोडीन के प्रति अधिक होती है, और विनाइल हैलाइड समान ऐरिल हैलाइडों की तुलना में अधिक क्रियाशील होते हैं।

एरिल हैलाइड्स के स्थान पर एरिल ट्राइफ्लेट्स का भी प्रयोग किया जा सकता है।

एरेनेडियाज़ोनियम अग्रदूत
सोनोगाशिरा युग्मन अभिक्रिया के लिए एरेनेडियाज़ोनियम लवण को एरिल हैलाइड्स के विकल्प के रूप में सूचित किया गया है। गोल्ड (I) क्लोराइड का उपयोग सह-उत्प्रेरक के रूप में पैलेडियम (II) क्लोराइड के साथ सीमावर्ती एल्केनेस के साथ एरेनेडियाज़ोनियम लवण के युग्मन में किया गया है, यह प्रक्रिया bis-2,6-diisopropylphenyl dihydroimidazolium क्लोराइड (IPr NHC) की उपस्थिति में की जाती है। (5 mol%) एक NHC-पैलेडियम कॉम्प्लेक्स, और 2,6-di-tert-butyl-4-methylpyridine (DBMP) को एसीटोनिट्राइल में बेस के रूप में कमरे के तापमान पर सॉल्वेंट के रूप में उत्पन्न करता है। इस युग्मन को एनिलिन से प्रारंभ करके डाइऐज़ोनियम लवण का निर्माण किया जा सकता है और उसके बाद यथास्थान पर किया जा सकता है सोनोगाशिरा युग्मन, जहां एनिलिन को डायज़ोनियम नमक में बदल दिया जाता है और आगे फेनिलएसिटिलीन के साथ युग्मन द्वारा एल्केनी में परिवर्तित किया जाता है।

अल्काइन्स
विभिन्न सुगंधित ऐल्कीनों का उपयोग वांछित प्रतिस्थापी उत्पादों को संतोषजनक उपज के साथ प्राप्त करने के लिए किया जा सकता है। स्निग्ध ऐल्कीन सामान्यतः कम क्रियाशील होते हैं।

आधार
क्षार की महत्वपूर्ण भूमिका के कारण अभिक्रिया को आगे बढ़ाने के लिए विशिष्ट ऐमीनों को अधिक मात्रा में या विलायक के रूप में जोड़ा जाना चाहिए। यह पता चला है कि द्वितीयक अमाइन जैसे कि पाइपरिडीन, मॉर्फोलिन, या डायसोप्रोपाइलामाइन विशेष रूप से ट्रांस के साथ कुशलतापूर्वक और विपरीत रूप से अभिक्रिया कर सकते हैं-RPdX(PPh3)2 एक को प्रतिस्थापित करके परिसरों PPh3 लिगैंड इस अभिक्रिया  का संतुलन स्थिरांक R, X, क्षारकता के लिए एक कारक और अमीन की स्थैतिक बाधा पर निर्भर है। परिणाम इस लिगैंड एक्सचेंज के लिए अमीन और एल्केनी समूह के बीच प्रतिस्पर्धा है, यही कारण है कि अधिमान्य प्रतिस्थापन को बढ़ावा देने के लिए आम तौर पर अमीन को अधिक मात्रा में जोड़ा जाता है।

कॉपर मुक्त सोनोगाशिरा युग्मन
जबकि एक कॉपर सह-उत्प्रेरक को अभिक्रिया शीलता बढ़ाने के लिए अभिक्रिया में जोड़ा जाता है, तांबे की उपस्थिति के परिणामस्वरूप एल्काइन डिमर का निर्माण हो सकता है। यह ग्लेसर युग्मन अभिक्रिया  के रूप में जाना जाता है, जो  ऑक्सीकरण  पर एसिटिलीन व्युत्पन्नके होमोकूप्लिंग उत्पादों का एक अवांछित गठन है। नतीजतन, तांबे के सह-उत्प्रेरक के साथ सोनोगाशिरा अभिक्रिया  चलाते समय, अवांछित डिमराइजेशन से बचने के लिए एक निष्क्रिय गैस वातावरण में अभिक्रिया  को चलाने के लिए आवश्यक है। होमोकूप्लिंग उत्पादों के गठन से बचने के लिए सोनोगाशिरा अभिक्रिया  में कॉपर-मुक्त बदलाव विकसित किए गए हैं। ऐसे अन्य मामले हैं जब तांबे के उपयोग से बचा जाना चाहिए, जैसे कि सब्सट्रेट्स को शामिल करने वाली युग्मन अभिक्रिया एं, जो संभावित तांबा लिगैंड्स, उदाहरण के लिए फ्री-बेस पोर्फिरिन।

उलटा सोनोगाशिरा युग्मन
एक व्युत्क्रम सोनोगाशिरा युग्मन में अभिकारक एक एरिल या विनाइल यौगिक और एक एल्केनाइल हैलाइड होते हैं।

सिल्वर सह-उत्प्रेरण
कुछ मामलों में कॉपर-मुक्त सोनोगाशिरा युग्मनके लिए CuI के स्थान पर सिल्वर ऑक्साइड  की स्टोइकोमेट्रिक मात्रा का उपयोग किया जा सकता है।

निकल उत्प्रेरक
हाल ही में, एक निकल-उत्प्रेरित सोनोगाशिरा युग्मन विकसित किया गया है जो पैलेडियम के उपयोग के बिना एसिटिलीन के लिए गैर-सक्रिय अल्काइल हलाइड्स के युग्मन की अनुमति देता है, हालांकि तांबे के सह-उत्प्रेरक की अभी भी आवश्यकता है। यह भी बताया गया है कि सोने को एक विषम उत्प्रेरक के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है, जिसे एयू / सीईओ के साथ फेनिलासेटिलीन और आयोडोबेंजीन  के युग्मन में प्रदर्शित किया गया था।2 उत्प्रेरक  इस मामले में, एयू नैनोकणों पर उत्प्रेरण विषम रूप से होता है, Au(0) के साथ सक्रिय साइट के रूप में। वांछनीय क्रॉस युग्मनउत्पाद की चयनात्मकता भी CeO. जैसे समर्थनों द्वारा बढ़ी हुई पाई गई थी2 और लाओ2O3. इसके अतिरिक्त, लौह-उत्प्रेरित सोनोगाशिरा युग्मनकी जांच पैलेडियम के अपेक्षाकृत सस्ते और गैर-विषैले विकल्प के रूप में की गई है। यहाँ, FeCl3 संक्रमण-धातु उत्प्रेरक और Cs. के रूप में कार्य करने का प्रस्ताव है2सीओ3 आधार के रूप में, इस प्रकार सैद्धांतिक रूप से एक पैलेडियम-मुक्त और तांबे-मुक्त तंत्र के माध्यम से आगे बढ़ रहा है। जबकि तांबे से मुक्त तंत्र को व्यवहार्य दिखाया गया है, ऊपर वर्णित विभिन्न संक्रमण धातुओं को पैलेडियम उत्प्रेरक के कम खर्चीले विकल्प के रूप में शामिल करने के प्रयासों ने पैलेडियम की ट्रेस मात्रा के साथ अभिकर्मकों के संदूषण के कारण सफलता का खराब ट्रैक रिकॉर्ड दिखाया है, यह सुझाव देते हुए कि इन सैद्धांतिक मार्गों को प्राप्त करना असंभव नहीं तो बहुत ही असंभव है। अध्ययनों से पता चला है कि कार्बनिक और अकार्बनिक प्रारंभिक सामग्री में युग्मन के लिए पर्याप्त ( भाग-प्रति अंकन स्तर) पैलेडियम भी हो सकता है।

सोना और पैलेडियम सह-उत्प्रेरण
इलेक्ट्रॉनिक और संरचनात्मक रूप से विविध एरिल और हेटरोएरिल हलाइड्स की एक विस्तृत श्रृंखला के सोनोगाशिरा युग्मन के लिए एक अत्यधिक कुशल सोना और पैलेडियम संयुक्त पद्धति की सूचना दी गई है। दो धातुओं की ओर्थोगोनल अभिक्रिया शीलता सोनोगाशिरा युग्मन में उच्च चयनात्मकता और अत्यधिक कार्यात्मक समूह सहिष्णुता को दर्शाती है। एक संक्षिप्त यांत्रिकी अध्ययन से पता चलता है कि सोना-एसिटाइलाइड मध्यवर्ती ट्रांसमेटलेशन चरण में पैलेडियम उत्प्रेरक चक्र में प्रवेश करता है।

डेंड्रिमेरिक पैलेडियम कॉम्प्लेक्स
उत्पाद निर्माण के बाद अक्सर महंगे उत्प्रेरक की वसूली से संबंधित मुद्दे सजातीय उत्प्रेरण के बड़े पैमाने पर अनुप्रयोगों के लिए एक गंभीर खामी है। मेटलोडेंड्रिमर के रूप में जानी जाने वाली संरचनाएं सजातीय और विषम उत्प्रेरक के लाभों को जोड़ती हैं, क्योंकि वे घुलनशील और आणविक स्तर पर अच्छी तरह से परिभाषित होते हैं, और फिर भी उन्हें वर्षा, अल्ट्राफिल्ट्रेशन या अल्ट्रासेंट्रीफ्यूजेशन द्वारा पुनर्प्राप्त किया जा सकता है। तांबे से मुक्त सोनोगाशिरा अभिक्रिया के लिए वृक्ष के समान पैलेडियम जटिल उत्प्रेरक के उपयोग के बारे में कुछ हालिया उदाहरण मिल सकते हैं। इस प्रकार, बाइडेंटेट फॉस्फीन पैलेडियम (II) पॉलीएमिनो डेंड्राइटिक उत्प्रेरक की कई पीढ़ियों का उपयोग ट्राइथाइलैमाइन में 25-120 डिग्री सेल्सियस पर एरिल आयोडाइड्स और ब्रोमाइड्स और एरिल क्लोराइड्स के युग्मन के लिए किया गया है, लेकिन बहुत कम पैदावार में। डेंड्रिमेरिक उत्प्रेरक को आमतौर पर साधारण वर्षा और निस्पंदन द्वारा पुनर्प्राप्त किया जा सकता है और पांच गुना तक पुन: उपयोग किया जा सकता है, डेंड्रिमर अपघटन द्वारा उत्पादित कम गतिविधि के साथ और पैलेडियम लीचिंग द्वारा नहीं देखा जा रहा है। इन डेंड्रिमेरिक उत्प्रेरकों ने एक नकारात्मक वृक्ष के समान प्रभाव दिखाया; अर्थात्, डेंड्रिमर पीढ़ी बढ़ने पर उत्प्रेरक दक्षता कम हो जाती है। नीचे दिखाया गया पुनरावर्तनीय पॉलीमेरिक फॉस्फीन लिगैंड एक नॉरबोर्निन व्युत्पन्न के रिंग-ओपनिंग मेटाथेसिस पोलीमराइजेशन से प्राप्त किया गया है, और इसका उपयोग मिथाइल पायोडोबेंजोएट और फेनिलएसेटिलीन के कॉपर सह-उत्प्रेरित सोनोगाशिरा अभिक्रिया में किया गया है। Pd(dba)2*CHCl3 पैलेडियम स्रोत के रूप में। निस्पंदन द्वारा पुनर्प्राप्ति के बावजूद, प्रत्येक रीसायकल प्रयोग में बहुलक उत्प्रेरक गतिविधि में लगभग 4-8% की कमी आई है।

नाइट्रोजन लिगेंड्स
पाइरीडीन और पाइरीमिडाइन्स ने पैलेडियम के लिए अच्छा जटिल गुण दिखाया है और सोनोगाशिरा युग्मनके लिए उपयुक्त उत्प्रेरक के निर्माण में नियोजित किया गया है। नीचे दिखाया गया डिपाइरीमिडिल-पैलेडियम कॉम्प्लेक्स 65 डिग्री सेल्सियस पर THF सॉल्वेंट में आधार के रूप में N-butylamine का उपयोग करके फेनिलएसिटिलीन के साथ आयोडो-, ब्रोमो- और क्लोरोबेंजीन के कॉपर-फ्री युग्मनमें नियोजित किया गया है। इसके अलावा, इस परिसर की सभी संरचनात्मक विशेषताओं को व्यापक एक्स-रे विश्लेषण द्वारा देखा गया है, जो देखी गई अभिक्रिया शीलता की पुष्टि करता है। हाल ही में, डिपाइरिडिलपैलेडियम कॉम्प्लेक्स प्राप्त किया गया है और कमरे के तापमान पर आधार के रूप में टेट्रा-एन-ब्यूटाइलमोनियम एसीटेट (टीबीएए) का उपयोग करके एन-मिथाइलपाइरोलिडिनोन (एनएमपी) में एरिल आयोडाइड्स और ब्रोमाइड्स की कॉपर-मुक्त सोनोगाशिरा युग्मन अभिक्रिया में उपयोग किया गया है। इस परिसर का उपयोग रिफ्लक्सिंग पानी में विलायक के रूप में और हवा की उपस्थिति में एरिल आयोडाइड और ब्रोमाइड के युग्मन के लिए भी किया गया है, पाइरोलिडाइन को आधार के रूप में और टीबीएबी को योज्य के रूप में उपयोग किया जाता है, हालांकि इसकी दक्षता विलायक के रूप में एन-मेथिलपाइरोलिडिनोन (एनएमपी) में अधिक थी।



एन-हेटरोसायक्लिक कार्बाइन (एनएचसी) पैलेडियम कॉम्प्लेक्स
एन-हेटरोसाइक्लिक कार्बाइन | एन-हेटरोसाइक्लिक कार्बेन (एनएचसी) संक्रमण-धातु कटैलिसीस में सबसे महत्वपूर्ण लिगेंड में से एक बन गए हैं। सामान्य एनएचसी की सफलता का श्रेय फॉस्फीन की तुलना में उनकी बेहतर -दान करने की क्षमताओं को दिया जाता है, जो असामान्य एनएचसी समकक्षों में और भी अधिक है। पैलेडियम परिसरों में लिगेंड के रूप में कार्यरत, एनएचसी ने पूर्व उत्प्रेरकों के स्थिरीकरण और सक्रियण में बहुत योगदान दिया और इसलिए सोनोगाशिरा युग्मनसहित ऑर्गेनोमेटेलिक सजातीय कटैलिसीस के कई क्षेत्रों में आवेदन पाया है।

असामान्य एनएचसी के दिलचस्प उदाहरण mesoionic 1,2,3-triazol-5-ylidene संरचना पर आधारित हैं। PEPPSI प्रकार का एक कुशल, धनायनित पैलेडियम उत्प्रेरक, यानी, iPEPPSI ('i'आंतरिक' p'yridine-'e'nhanced 'p'recatalyst 'p'reparation 's'tabilization और 'i'nitiation) को कुशलतापूर्वक उत्प्रेरित करने के लिए प्रदर्शित किया गया था तांबे, अमाइन, फॉस्फीन और अन्य योजक की अनुपस्थिति में, एरोबिक स्थितियों के तहत पानी में एकमात्र विलायक के रूप में तांबा मुक्त सोनोगाशिरा अभिक्रिया ।

संश्लेषण में अनुप्रयोग
सोनोगाशिरा युग्मनसिंथेटिक अभिक्रिया ओं की एक विस्तृत श्रृंखला में कार्यरत हैं, मुख्य रूप से निम्नलिखित चुनौतीपूर्ण परिवर्तनों को सुविधाजनक बनाने में उनकी सफलता के कारण:

अल्काइनाइलेशन अभिक्रिया एं
कॉपर-प्रमोटेड या कॉपर-फ्री सोनोगाशिरा अभिक्रिया के अनुप्रयोगों के बारे में बात करते समय एक सीमावर्ती एल्केनी और एक एरोमैटिक रिंग का युग्मन महत्वपूर्ण अभिक्रिया  है। ऐसे मामलों की सूची जहां एरिल हैलाइड्स का उपयोग करने वाली विशिष्ट सोनोगाशिरा अभिक्रिया  को नियोजित किया गया है, और उदाहरण के उदाहरणों को चुनना मुश्किल है। इस पद्धति का एक हालिया उपयोग आयोडीन युक्त फेनिलएलनिन के युग्मन के लिए नीचे दिखाया गया है जिसमें डी-बायोटिन से प्राप्त एक सीमावर्ती एल्केनी के साथ उत्प्रेरक के रूप में सीटू उत्पन्न पीडी (0) प्रजातियों का उपयोग किया जाता है, जिसने बायोएनालिटिकल अनुप्रयोगों के लिए अल्कीनेलिंक्ड फेनिलएलनिन व्युत्पन्न की तैयारी की अनुमति दी। युग्मन भागीदारों के उदाहरण भी हैं, दोनों को एलिल रेजिन से जोड़ा जा रहा है, जिसमें पीडी (0) उत्प्रेरक सब्सट्रेट के दरार को प्रभावित करता है और बाद में सोनोगाशिरा समाधान में युग्मन।



प्राकृतिक उत्पाद
प्रकृति में पाए जाने वाले कई मेटाबोलाइट्स में एल्काइन या एनाइन मोएट होते हैं, और इसलिए, सोनोगाशिरा अभिक्रिया ने उनके संश्लेषण में लगातार उपयोगिता पाई है। प्राकृतिक उत्पादों के कुल संश्लेषण की दिशा में इस युग्मन पद्धति के सबसे हालिया और आशाजनक अनुप्रयोगों में से कई ने विशेष रूप से विशिष्ट कॉपर-कोकेटलाइज्ड अभिक्रिया  को नियोजित किया है।

एक आर्यल आयोडाइड के एक एरिल एसिटिलीन के युग्मन का एक उदाहरण आयोडीन युक्त अल्कोहल और ट्रिस (आइसोप्रोपाइल) सिलीएसिटिलीन की अभिक्रिया में देखा जा सकता है, जिसने एल्केनी दिया, जो बेंज़िंडेनोजेपाइन अल्कलॉइड बुल्गारामाइन के कुल संश्लेषण में एक मध्यवर्ती है।

विशिष्ट सोनोगाशिरा स्थितियों के तहत मध्यवर्ती की तैयारी के लिए एरिल आयोडाइड्स के उपयोग के अन्य हालिया उदाहरण हैं, जो चक्रीकरण के बाद, बेंज़िलिसोक्विनोलिन जैसे प्राकृतिक उत्पादों का उत्पादन करते हैं। या इंडोल एल्कलॉइड एक उदाहरण बेंज़िलिसोक्विनोलिन   एल्कलॉइड  (+)-(S)- लौडानोसिन  और (-)-(S)-ज़ाइलोपिनिन का संश्लेषण है। इन प्राकृतिक उत्पादों के संश्लेषण में प्रत्येक अणु की कार्बन बैकबोन बनाने के लिए सोनोगाशिरा क्रॉस-युग्मनका उपयोग शामिल था। फ़ाइल: प्राकृतिक उत्पाद (+)-(एस)-लॉडानोसिन और (-)-(S)-xylopinine.svg|thumb|center|800px|प्राकृतिक उत्पाद (+)-(S)-लॉडानोसिन और (-)-(S)-ज़ाइलोपिनिन को सोनोगाशिरा क्रॉस-युग्मनअभिक्रिया का उपयोग करके संश्लेषित किया जाता है।

एनाइन अर्ध भाग और एनेडीयन्स
जैविक रूप से सक्रिय और प्राकृतिक यौगिकों के लिए 1,3-एनाइन अर्ध भाग की मात्रा एक महत्वपूर्ण संरचनात्मक इकाई है। यह विन्यास-प्रतिधारण त्रिविम स्टीरियोस्पेसिफिक प्रक्रिया का उपयोग करके विनाइलिक प्रणाली और सीमावर्ती एसिटिलीन से प्राप्त किया जा सकता है जैसे सोनोगाशिरा अभिक्रिया। Pd(0) ऑक्सीकरण संख्या के लिए सबसे अधिक अभिक्रियाशील विनाइल हैलाइड विनाइल आयोडाइड् है, और इसलिए उनका उपयोग सोनोगाशिरा क्रॉस-युग्मन अभिक्रियाओं के लिए सबसे अधिक बार होता है, जो आमतौर पर नियोजित स्थितियों के कारण होता है। इसके कुछ उदाहरण हैं:


 * एसिटिलीन की एक विस्तृत श्रृंखला के साथ 2-आयोडो-प्रोप-2-इनॉल का युग्मन।
 * डाई आयोडाइड और फेनिलएसिटिलीन के क्रॉस-युग्मन से एल्क-2-एनाइल ब्यूटा-1,3-डाइईन प्राप्त होता है, जैसा कि नीचे दिखाया गया है।



फार्मास्यूटिकल्स
सोनोगाशिरा अभिक्रिया विभिन्न प्रकार के यौगिकों के संश्लेषण में व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली अभिक्रिया है। ऐसा ही एक दवा का अनुप्रयोग SIB-1508Y के संश्लेषण में है, जिसे आमतौर पर अल्टिनिकलाइन के रूप में जाना जाता है। अल्टिनिकलाइन एक निकोटिनिक एसिटाइलकोलाइन रिसेप्टर एगोनिस्ट है जिसने पार्किंसंस रोग, अल्जाइमर रोग, टॉरेट सिंड्रोम, सिज़ोफ्रेनिया और अटेंशन डेफिसिट हाइपरएक्टिविटी डिसऑर्डर (ADHD) के उपचार में सशक्त पाया गया है। 2008 तक, अल्टिनिकलाइन द्वितीय चरण के क्लिनिकल परीक्षण से गुजरे हैं।।

सोनोगाशिरा क्रॉस युग्मन अभिक्रिया का उपयोग इमिडाज़ोपाइरीडीन व्युत्पन्न के संश्लेषण में किया जा सकता है।



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