Cộng hợp Michael được sử dụng rộng rãi như phản ứng cặp đôi liên kết C-C trong sản xuất các hoá dược và hoá chất tinh vi. Phản ứng cũng thường được tiếp xúc bằng các bazơ hoà tan, như KOH hay các amin. Thông thường, nó bao gồm cộng hợp ái nhân của cacbanion, được tạo thành bằng cách cắt một proton ra khỏi liên kết C-H của phân tử chất cho hữu cơ bằng một bazơ dẫn đến tạo thành các hợp chất cacbonyl chưa no.
Sức ép môi trường và kinh tế là động lực cho việc thay thế các bazơ tan bằng những chất xúc tác rắn thích hợp. Các chất xúc tác rắn dễ dàng tách ra, thu hồi và dùng lại. Do đó, một số hệ xúc tác bazơ rắn như Ba(OH)2, MgO, KF / Al O2 3, Na/Na(OH)/Al2O3 và hydrotalcite Mg-Al biến tính đã được sử dụng trong các phản ứng cộng hợp Michael. Chất xúc tác hiệu quả thay đổi theo kiểu chất phản ứng.
Hơn nữa, một số phức lim loại chuyển tiếp, như các chất xúc tác axie Lewis dị thể thay vào cho các bazơ mạnh thông thường, như các phức scandi, niken (II) và coban (II) bọc trên montmorillonite cũng được áp dụng trong những phản ứng cộng hợp Michael.
Ba(OH)2 đehdro hoá một phần có thể làm xúc tác được cho cộng hợp Michael của các chalcone với các hợp chất methylene hoạt động, như ethylmalonate, ethyl acetoacetate, acetylacetone, nitromethane , nỉtoethane, 1,3-diphenyl-2- propen-1-one [150] và dimenone với 3-buten-2-one (methyl vinyl ketone) [151].
Đối với phản ứng tự cộng hợp Michael của methyl crotonate, MgO thể hiện hoạt độ cao hơn các chất xúc tác bazơ rắn khác, như CaO, SrO, BaO, KF/Al2O3, zeolit KX . Đối với cộng hợp Michael của nitromethane vào các
hợp chất cacbonyl chưa no α,β, KF/Al2O3 và KOH/Al2O3 thể hiện hoạt độ cao, trong khi MgO và CaO có hoạt độ thấp [140].
Các yếu tố được xem xét đối với một chất xúc tác hiệu quả là cường lực bazơ của tâm, độ axit của chất phản ứng và điện tích của nguyên tử C ở vị trí β đối với nhóm cacbonyl.
Oxit silic mao quản trung bình có các nhóm N,N-dimethyl-3-aminopropyl được chế tạo bằng phương pháp sol-gel có định hướng cấu trúc (templated sol- gel method) được chỉ ra là chất xúc tác tốt cho cộng hợp Michael của các nitroalkane vào 3-buten-2-one và 2-cyclohexen-1-one. Nhận thấy không có rửa trôi hợp phần xúc tác .
Na/NaOH/Al2O3 và zeolit X có chứa cluster natri kim loại hay oxit cesi được áp dụng rộng rãi trong cộng hợp Michael của ethyl acrylate và acetone tạo thành 5-oxohexanoic acid ethyl ester. Sau 24 giờ ở 90oC đã đạt độ chuyển hoá khoảng 50-80% với độ lựa chọn 60-70& và các chất xúc tác có thể được dùng lại .
Gần đây, Choudary et al đã tìm thấy rằng hydrotalcite Mg-Al tái hydrat hoá với tỉ số Mg/Al chờ đợi là 2.5, đã nhận được bằng cách nung hydrotalcite ở 450oC và sau đó tái hydrat hoá ở nhiệt độ phòng trong dòng nitơ khô được bão hoà bằng hơi nước. Hydrotalcite thu được như vậy là chất xúc tác hiệu quả và lựa chọn đối với cộng hợp Michael.
Đối với đa số các phản ứng, mà họ đã nghiên cứu, nhận thấy tạo ra hiệu suất hơn 88% của các sản phẩm cộng hợp 1,4 trong 2 giờ. Hơn nữa, các tác giả đã nhận thấy rằng hydrotalcite mới tổng hợp hay vừa mới nung cho thấy không có hoạt đọ đội vói các phản ứng và đã quy tính chất xúc tác tuyệt diệu của hydrotalcite tái hydrat hoá cho các tâm bazơ Bronsted
25.4 Những phản ứng chủ yếu được nghiên cứu trong báo cáo này: cácphản úng cộng hợp Michael phản úng cộng hợp Michael
Các xúc tác đồng thể, như KOH và các amin hay các phức kim loại được dùng trong các phản ứng này. Trong các phản ứng cộng hợp Michael của 2- methylcyclohexane-1,3-dione vào methyl vinyl ketone, ở nhiệt độ phòng, khi dùng triethylamine làm chất xúc tác và metanol làm dung môi, thì chỉ thu được hiệu suất sản phẩm 42%. Tuy nhiên, khi tăng nhiệt độ phản ứng và dùng hydroquinone làm chất xúc tác, thì nhận được hiệu suất sản phẩm gần 100%. Đáng chú ý là khi sử dụng axit axetic cũng có thể thực hiện được phản ứng. .a) với lựa chọn lập thể
b) N-phenyl-tris (dimethylamino) iminophosphorane được cố định trên nhựa polystyrene
Mặc dù một số chất xúc tác kể cả bazơ lỏng thông thường và các phức kim loại đã được sử dụng trong những sản ứng cộng hợp Michael đó, nhưng một vài chất xúc tác bazơ rắn đã được quan tâm nghiên cứu trong bài này/ Các chất xúc tác bazơ rắn không tỉ lượng, không ăn mòn, có thể tái sử dụng và thân
thiện môi trường. Do đó, các chất xúc tác bazơ rắn có thể được dùng hiệu quả trong các phản ứng cộng hợp Michael.