हेक प्रतिक्रिया

हेक प्रतिक्रिया (जिसे मिज़ोरोकी-हेक रिएक्शन भी कहा जाता है) एक असंतृप्त हलाइड (या ट्राइफलेट) की रासायनिक प्रतिक्रिया है जो एक आधार और पैलेडियम उत्प्रेरक (या पैलेडियम नैनोमैटेरियल -आधारित उत्प्रेरक) की उपस्थिति में एक एल्केन के साथ एक प्रतिस्थापित एल्केन बनाने के लिए होता है इसका नाम सुतोमु मिजोरोकी और रिचर्ड एफ हेक के नाम पर रखा गया है। इस प्रतिक्रिया की खोज और विकास के लिए हेक को रसायन विज्ञान में 2010 के नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया था, जिसे उन्होंने ई-इची नेगिशी और अकीरा सुजुकी के साथ साझा किया था। यह प्रतिक्रिया कार्बन-कार्बन बंधन बनाने वाली प्रतिक्रिया का पहला उदाहरण थी जिसने Pd(0)/Pd(II) उत्प्रेरक चक्र का पालन किया, वही उत्प्रेरक चक्र जो अन्य Pd(0)-उत्प्रेरित क्रॉस-युग्मन प्रतिक्रियाओं में देखा जाता है। हेक रिएक्शन अल्केन्स को स्थानापन्न करने का एक तरीका है।

इतिहास
त्सुतोमु मिज़ोरोकी (1971) की मूल प्रतिक्रिया मेथनॉल में आयोडोबेंजीन और स्टाइरीन के बीच युग्मन का वर्णन करती है, जो पोटेशियम एसीटेट बेस और पैलेडियम क्लोराइड कटैलिसीस के साथ 120 डिग्री सेल्सियस (आटोक्लेव) पर स्टिलबिन बनाती है। यह काम फुजिवारा (1967) द्वारा Pd (II) -एरेनेस (Ar-H) और एल्केन्स के मध्यस्थता युग्मन पर पहले के काम का विस्तार था। और इससे पहले हेक (1969) द्वारा एरिलमेरक्यूरिक हैलाइड्स (ArHgCl) के युग्मन पर एक पैलेडियम (II) प्रजाति के स्टोइकोमेट्रिक मात्रा का उपयोग करके एल्केन्स के साथ काम किया गया था।

1972 में हेक ने मिज़ोरोकी प्रकाशन को स्वीकार किया और स्वतंत्र रूप से खोजे गए कार्यों का विस्तृत विवरण दिया। उपयोग किए गए उत्प्रेरक (पैलेडियम एसीटेट) और उत्प्रेरक लोडिंग (0.01 eq।), उपयोग किए गए आधार (एक बाधित अमाइन) और विलायक की कमी में प्रतिक्रिया की स्थिति भिन्न होती है।

इन अभिक्रियाओं में सक्रिय उत्प्रेरक Pd(0) (प्रतिक्रिया क्रियाविधि देखें) एल्कीन के Pd समन्वय द्वारा बनता है।

1974 में हेक ने फॉस्फीन लिगेंड को समीकरण में पेश किया।

उत्प्रेरक और सबस्ट्रेट्स
प्रतिक्रिया पैलेडियम लवण और परिसरों द्वारा उत्प्रेरित होती है। विशिष्ट उत्प्रेरक और पूर्व उत्प्रेरक में टेट्राकिस (ट्रिफेनिलफॉस्फीन) पैलेडियम (0), पैलेडियम क्लोराइड और पैलेडियम (II) एसीटेट शामिल हैं। विशिष्ट सहायक लिगेंड ट्राइफेनिलफॉस्फीन, फॉक्स और बिनैप हैं। विशिष्ट क्षार ट्राइथाइलैमाइन, पोटैशियम कार्बोनेट और सोडियम एसीटेट हैं।

एरियल इलेक्ट्रोफाइल एक हैलाइड (Br, Cl) या ट्राइफलेट के साथ-साथ बेंजाइल या विनाइल हैलाइड हो सकता है। एल्केन में कम से कम एक sp2-C-H बॉन्ड होना चाहिए। इलेक्ट्रॉन निकालने वाले पदार्थ प्रतिक्रिया को बढ़ाते हैं, इस प्रकार एक्रिलेट्स आदर्श होते हैं।

प्रतिक्रिया तंत्र
तंत्र में ऑर्गनोपैलेडियम मध्यवर्ती शामिल हैं। इस चक्र में आवश्यक पैलेडियम (0) यौगिक एक पैलेडियम (II) अग्रदूत से सीटू में उत्पन्न होता है।

उदाहरण के लिए, पैलेडियम (II) एसीटेट को ट्राइफेनिलफॉस्फीन द्वारा बीआईएस (ट्राइफेनिलफॉस्फीन) पैलेडियम (0) ( 1 ) में कम किया जाता है और ट्राइफेनिलफॉस्फीन को ट्राइफेनिलफॉस्फीन ऑक्साइड में ऑक्सीकृत किया जाता है। चरण ए एक ऑक्सीडेटिव जोड़ है जिसमें पैलेडियम आर्यल से ब्रोमाइड बांड में खुद को सम्मिलित करता है। पैलेडियम तब एल्केन (3) के साथ एक π कॉम्प्लेक्स बनाता है और चरण B में एल्केन खुद को पैलेडियम में सम्मिलित करता है - कार्बन बॉन्ड एक सिंक जोड़ चरण में। इसके बाद ट्रांस आइसोमर (दिखाया नहीं गया) के रोटेशन से मरोड़ वाले तनाव से राहत मिलती है और चरण C एक बीटा-हाइड्राइड उन्मूलन है (यहां तीर विपरीत दिखा रहे हैं) एक नए पैलेडियम - अल्केन π कॉम्प्लेक्स (5) के गठन के साथ कदम। यह परिसर अगले चरण में नष्ट हो गया है। पैलेडियम (0) यौगिक को अंतिम चरण डी में पोटेशियम कार्बोनेट द्वारा पैलेडियम (द्वितीय) यौगिक के रिडक्टिव एलिमिनेशन द्वारा पुनर्जीवित किया जाता है। प्रतिक्रिया के दौरान कार्बोनेट का स्टोइकियोमेट्रिक रूप से सेवन किया जाता है और पैलेडियम वास्तव में एक उत्प्रेरक है और उत्प्रेरक मात्रा में उपयोग किया जाता है। वैकर प्रक्रिया में एक समान पैलेडियम चक्र लेकिन विभिन्न दृश्यों और सक्रियक के साथ देखा जाता है।

यह चक्र विनाइल यौगिकों तक सीमित नहीं है, सोनोगाशिरा युग्मन में अभिकारकों में से एक एक एल्केनी है और सुज़ुकी युग्मन में एल्केन को एरील बोरोनिक एसिड द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है और स्टिल प्रतिक्रिया में एरियल स्टैनन द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। यह चक्र अन्य समूह 10 तत्व निकेल तक भी फैला हुआ है, उदाहरण के लिए एरील हलाइड्स और ऑर्गेनोजिंक यौगिकों के बीच नेगिशी युग्मन में है। प्लेटिनम कार्बन के साथ मजबूत बंधन बनाता है और इस प्रकार की प्रतिक्रिया में उत्प्रेरक गतिविधि नहीं करता है।

स्टीरियोसेलेक्टिविटी
यह युग्मन प्रतिक्रिया ट्रांस कपलिंग के लिए एक प्रवृत्ति के साथ स्टीरियोसेलेक्टिव है क्योंकि पैलेडियम हैलाइड समूह और भारी कार्बनिक अवशेष एक रोटेशन चरण में प्रतिक्रिया क्रम में एक दूसरे से दूर चले जाते हैं। नेपरोक्सन और सनस्क्रीन घटक ऑक्टाइल मेथोक्सीसिनामेट के उत्पादन में हेक प्रतिक्रिया औद्योगिक रूप से लागू होती है। नेपरोक्सन संश्लेषण में एथिलीन के साथ ब्रोमिनेटेड नेफ़थलीन यौगिक के बीच युग्मन शामिल है:

आयनिक तरल हेक प्रतिक्रिया
आयनिक तरल की उपस्थिति में फास्फोरस लिगैंड की अनुपस्थिति में एक हेक प्रतिक्रिया होती है। एक संशोधन में पैलेडियम एसीटेट और आयनिक तरल (बीएमआईएम) PF6 उलट चरण सिलिका जैल (GEL) की गुहाओं के अंदर स्थिर हैं। इस तरह प्रतिक्रिया पानी में आगे बढ़ती है और उत्प्रेरक पुन: प्रयोज्य होता है।

हेक ऑक्सीरिलेशन
हेक ऑक्सीरायलेशन संशोधन में सिंक-एडिशन इंटरमीडिएट में पैलेडियम प्रतिस्थापन एक हाइड्रॉक्सिल समूह द्वारा विस्थापित होता है और प्रतिक्रिया उत्पाद में डायहाइड्रोफ्यूरान अंगूठी होती है।

एमिनो-हेक प्रतिक्रिया
अमीनो-हेक अभिक्रिया में नाइट्रोजन से कार्बन बंध बनता है। एक उदाहरण में, इलेक्ट्रॉन निकालने वाले समूह के साथ एक ऑक्सीम एक पाइरीडीन यौगिक बनाने के लिए एक डायन के अंत के साथ इंट्रामोल्युलर रूप से प्रतिक्रिया करता है। उत्प्रेरक टेट्राकिस (ट्रिफेनिलफॉस्फीन) पैलेडियम (0) है और आधार ट्राइथाइलमाइन है।

यह भी देखें

 * हियामा युग्मन
 * स्थिर प्रतिक्रिया
 * सुजुकी प्रतिक्रिया
 * सोनोगाशिरा कपलिंग
 * इंट्रामोल्युलर हेक रिएक्शन
 * नेगिशी कपलिंग

बाहरी संबंध

 * The Heck reaction at organic-chemistry.org Article