Dr. E.Sūna, OSI „Nobela prēmija ķīmijā 2010.gadā: R.F.Heck (USA), E.Negishi (USA), A.Suzuki (Japan) par pētījumiem organiskajā ķīmijā (oglekļa atomu savienošanu, izmantojot pallādija katalizatoru)”

Triju zinātnieku neatkarīgos zinātniskajos pētījumos izstrādātās metodes ļāvušas efektīvi un samērā vienkārši veidot vienkāršās oglekļa- oglekļa saites izmantojot pallādiju un tā savienojumus kā katalizatorus. 1972. gadā R. Heks izstrādāja metodi, kurā pallādija organiskajiem halogēnsavienojumiem mijiedarbojoties ar nepiesātinātiem ogļūdeņražiem viens no ūdeņraža atomiem tajā tiek aizstāts ar mērķgrupu, izdalot halogēnūdeņradi un pallādiju(0) (Heka reakcija). Šajā procesā abi organiskie savienojumi saistās uz pallādija virsmas, oglekļa atomi tuvojas viens otram, kā rezultātā veidojas oglekļa- oglekļa saite. Kad saite ir izveidojusies, savienojums atraujas no pallādija virsmas. E. Negiši aprakstīto procesu 1977. gadā realizēja, kā starpssavienojumus pallādija katalizētajā sintēzē izmantojot cinka organiskos savienojumus, kas ļāva ievērojami palielināt metodes selektivitāti un radīt maigākus reakcijas apstākļus (Negiši reakcija). Savukārt, 1979. gadā A. Suzuki reakcijās, kas analoģiskas E. Negiši pētītājām, piedāvāja izmantot arī bora organiskos savienojumus (Suzuki reakcija). Tas šķērssavienošanas reakcijas padarīja noderīgas farmācijā, jo izmantotie savienojumi nav toksiski un metodei ir liels praktiskais iznākums. Vispārīgi, Negiši un Suzuki reakcijās līdzīgi kā Heka reakcijā sākotnēji veidojas halogēnorganiskā savienojuma- pallādija komplekss, kurā, pateicoties halogēna atomam, uz pallādija rodas neliels elektronu deficīts (+δ daļlādiņš). Tālāk pallādijs saista vienu no oglekļa atomiem cinka (bora) metālorganiskajā savienojumā. Tajā blakus cinkam (boram) esošajam ogleklim ir elektronu pārpalikums (-δ daļlādiņš), un tas piesaistās pallādija virsmai. Divi oglekļa atomi, kas ir piesaistījušies pallādija virsmai, atrodas pietiekoši tuvu viens otram, lai savā starpā veidotu vienkāršo oglekļa- oglekļa saiti. Paralēli tam reakcijā izšķeļas cinka (bora) halogenīds un no pallādija virsmas atraujas jaunizveidotais organiskais savienojums. Zinātnieku izstrādātās metodes oglekļa- oglekļa saišu veidošanai plaši izmanto rūpnieciskos apmēros medikamentu u.c. nozīmīgu organisko savienojumu ražošanā, materiālzinātnē, kā arī OLED tehnoloģiju veidošanā. Daļēji zinātnieku pētījumi saistās arī ar 2010. gada Nobela prēmijas fizikā laureātu pētījumiem, kuros papildinot pamatreakciju pallādija atomi tika piesaistīti grafēna virsmai. Iegūtā cietā viela tiek izmantota, lai realizētu Suzuki reakciju ūdens vidē.    

Dalīties