جایزه نوبل شیمی2010(بخش دوم)
در بخش اول جایزه نوبل شیمی 2010 به تحقیقاتی که منجر به دریافت این جایزه شد اشاره ای کردم در این بخش به توضیح واکنش هک می پردازم
واکنش هک که واکنش میزوری -هک (Mizoroki-Heck reaction) هم گفته می شود یک واکنش شیمیایی بین یک هالو هیدروکربن اشباع نشده و یک الکین در حضور باز و کاتالیزور آلی فلزی پالادیوم است که منجر به تشکیل یک الکین استخلافی می شود .
اهمیت این واکنش در این است که واکنش استخلافی در یک مرکز مسطح انجام می شودواین اساس واکنشی بود که جایزه نوبل شیمی 2010 را از آن ریچارد هک و دو شیمیدان ژاپنی کرد .
The halide (Br, Cl)
triflate is an aryl, benzyl, or vinyl compound
the alkene contains at least one proton and is often electron-deficient such as acrylate ester or an acrylonitrile
.The catalyst can be tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0), palladium chloride or palladium(II) acetate
The ligand is triphenylphosphine or BINAP.
توماس میزوریکی در سال 1971واکنش کوپلینگ بین ایودو بنزن و استایرن را برای تهیه استیل بن در حلال متانول در دمای 120 سانتیگراد در اتوکلاو با حضور باز پتاسیم استات و کاتالیزور پالادیوم کلراید انجام داد.
درسال 1972ریچارد هک واکنش فوق را در این شرایط انجام داد :کاتالیزور پالادیوم استات و باز تری نرمال بوتیل آمین (یک آمین با گروه های حجیم) و بدون هیچ حلالی
مکانیزم واکنش
ابتدادر مرحله 1 پالادیوم استات با تری فنیل فسفین ترکیب دی (تری فنیل فسفین) پالادیوم (0)را تولید می کند..
در مرحلهA ترکیب پالادیوم خود را بین برم و گروه آریل جایگزین می کند .
در مرحله 2 پالادیوم یک کمپلکس پی دهدπ complex با الکین تشکیل می دهد.
در مرحلهB الکین خود را بین پیوند کربن -پالادیوم جایگزین می کند که افزایش به صورت سین است.
سپس به علت فشار پیچشی torsional strain چرخش رخ داده وایزومر ترانس بوجود می آید
در مرحله Cیک حذف هیدروژن بتا رخ می دهد .
در مرحله 5 هیدروژن با پالادیوم کمپلکس پی تشکیل می دهد .
در مراحل بعد این ترکیب تخریب شده و ترکیب پالادیوم (0) در حضور کلسیم کربنات پالادیوم (2)را بوجود می آورد.
البته این سیکل به ترکیبات وینیل محدود نمی شود .