Mono- ja regioselektiivisyys Suzuki-Miyaura -ristiinkytkennöissä

Abstract

Suzuki–Miyaura -ristiinkytkentä on yksi tänä päivänä eniten käytetyistä menetelmistä, joilla muodostaa uusia C–C -sidoksia eri yhdisteiden välille. Menetelmää käytetään paljon varsinkin hienokemikaalien ja lääkeaineiden valmistuksessa. Reaktion etuina ovat sivutuotteiden helppo poistettavuus sekä reaktion toimintavarmuus, vaikka reaktiossa olisi läsnä useita erilaisia funktionaalisia ryhmiä.

Reaktiossa halogenoitu aryyli-/allyyliryhmä ja boorihappo-/boorihappoesteriryhmän sisältävä aryyli-/allyyliryhmä kytkeytyvät toisiinsa Pd-avusteisessa katalyyttisessa syklissä. Syklissä booriryhmä muodostaa suolan halogeenin kanssa ja syntyy uusi sidos orgaanisten ryhmien välille. Lisätty emäs sekä Pd:iin liittyvät ligandit ovat erittäin tärkeitä tekijöitä reaktion toiminnan kannalta.

Menetelmää on tutkittu paljon, mutta reaktioiden mono- ja regioselektiivisyyttä ei pystytä vielä ennustamaan varmasti. Kytkennän paikka tiedetään, jos reaktiossa käytetään monohalogenoitua yhdistettä sekä boorihapporeagenssia. Tilanne kuitenkin vaikeutuu merkittävästi, jos reaktiossa käytetään polyhalogenoitua lähtöainetta. Tällaisessa tilanteessa selektiivisyyttä on lähes mahdoton ennustaa ilman kokeellisia tutkimuksia.

Tässä pro gradu -tutkielmassa on selvitetty eri tekijöitä jotka vaikuttavat dihalogenoitujen yhdisteiden mono- ja regioselektiivisyyteen. Tämän lisäksi tutkielmassa käsitellään useita reaktioita, joissa mono- tai regioselektiivisyys on saavutettu reaktio-olosuhteita muuttamalla tai käyttämällä ohjaavia ryhmiä. Tutkielmassa käydään läpi myös reaktioita, joissa regioselektiivisyys on saavutettu molempiin halogenoituihin hiiliin muuttamalla reaktio-olosuhteita. Näiden reaktioiden pohjalta on esitetty tärkeimmät tekijät, joiden avulla kytkentöjen selektiivisyyttä voitaisiin mahdollisesti pystyä ohjaamaan haluttuun paikkaan.