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秒级反应,高产率!连续流微反应技术助力重氮化高效合成炔基化合物

2025/7/30

炔基是有机化学中用途广泛的官能团,它的合成价值主要是生成新的C-C和C-X(X = O,N,S)键以及用于加成,环加成和过渡金属催化的交叉偶联反应等,是合成药物分子、功能材料、天然产物及精细化学品的重要途径。然而,传统的间歇式炔基化反应常面临产率波动大、放大困难、副产大量有害N₂O气体等问题,制约了其工业化应用潜力。

针对以上问题,都柏林大学Marcus Baumann院士应用连续不断流技艺,采用了重氮化前提给出一种技术创新的异恶唑酮合并炔的方案。该手段出色排解了产出率不平衡、安全性工作等困局,另外在较多日间内高光催化原理三种炔烃生成物。

连续流重氮化高效合成炔烃——以异恶唑酮为例


异恶唑酮叫做另一类内含异恶唑环,并在环上相应地理位置可能含有羰基(C=O)的设计生物学物质,在药品生物学、农药杀虫剂生物学和食材数学中应运广泛性。本科学研究以异恶唑-5-酮(isoxazole-5-one)为免费模板底物,在间隔流微反应迟钝迟钝器中做炔基化反应迟钝迟钝调优。

图1 流程模式下的炔合成装置

原料配制:将异恶唑-5-酮(1当量)溶解在乙酸(0.1 M)中,制备炔基化所需的溶剂。
反应仪器配制:亚硝酸钠和底物通过进料泵分别进入流动反应器,实现高效的炔基化反应(图1)。
产品分析:反应液收集于饱和碳酸氢钠水溶液中。经有机溶剂萃取、干燥后,以柱层析方法纯化产品,以评估反应产率。

沈氏节能微反应器
最为关键的加工提高与效果

该研究分析侧重点考查了响应水温、响应有机溶剂管理体制、亚盐酸钠用水量和含有剂等根本运作,终于制定的既定加工制作工艺 前提以下。

反应条件:在25 ℃、NaNO2与底物摩尔比为2、FeSO2·7 H2O与底物摩尔比为2、AcOH/H2O (v/v=5:1)的条件下,原料转化率大于90%。
优化结果:当底物溶液(0.1 M)流速为0.61 mL/min,亚硝酸钠水溶液(2 M)流速为3.04 mL/min时,产品的收率达到61%,且反应停留时间仅需35秒,效率相比传统间歇反应提升数十倍。

的工艺共通性认可

优化网络后的不间断流方法成就 应该用于含异恶唑型式化学物质的合并中(图2),证明书了该方法包括良好的的底物用于性,能有效率、平稳地领取很多种学习目标炔烃化合物。

图2 在流动模式下具有产量的底物范围

克级调大与生育力优势可言

该工艺的一个关键优势在于其放大潜力:使用Vapourtec E-Series流动反应器(蠕动泵)替代注射泵,实现大体积进料。以1 g底物规模合成2a, 2c, 2l,产率与小试相当(43-57%),生产力达1.7-2.1 g/h。

连续流 vs. 传统间歇反应


本设计定制开发的连着流炔烃聚合的工艺,很好的面对了常用不间断反應的局限性,体显现出出下述好处。


该分析为异噁唑酮转成为高叠加值炔烃展示 了可投资规模型、根本可靠且快速的克服规划,体现了不间断流微不良反应系统在处置僵化充分提炼成就、持续推进深绿色可靠化工厂生产制造方位的前景。

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考虑文献资料:Org. Biomol. Chem., 2025,23, 1314-1319
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