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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副教授进行多次流技艺,按照重氮化状态提出来一个很多种科技创新的异恶唑酮人工炔的工艺。该工艺完成克服害怕了劳动生产加工率不增强、安全管理生产加工等薄弱环节,还有就是在较短时光间内高效、性价比最高制作很多种炔烃结果。

连续流重氮化高效合成炔烃——以异恶唑酮为例


异恶唑酮指是些含异恶唑环,并在环上对应选址配有羰基(C=O)的可挥发氧化物,在治疗药物检查是否、药剂检查是否和资料完美中用范围广。本研究方案以异恶唑-5-酮(isoxazole-5-one)为免费模板底物,在间隔流微发应器中实现炔基化发应改善。

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
要点的工艺SEO与的结果

该设计重要考擦了的作用工作温度、的作用溶液风险管理体系、亚氰化钠钠使用和放入剂等最为关键的产品参数,终究确认的较好生产工艺情况方式。

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。

工序共通性查验

调优后的间断流加工成就 利用于含异恶唑型式化学物质的结合中(图2),证明文件了该加工具备着较好的底物应用性,就可以科学规范、稳定的地获取多种不同目的炔烃产品。

图2 在流动模式下具有产量的底物范围

克级调大与工作力优势与劣势

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


本科学研究开放的连续式流炔烃炼制工艺流程,有效果缓解了传统型间歇性生理反应的优越性,创造出左右胜机。


该设计为异噁唑酮变为为高额外添加值炔烃提高了可建设产业化、其实质平安且高效、性价比最高的回应方式,体现了连续式流微发生反应技术水平在回应较为复杂有机物获得试炼、推动黄绿色平安化工行业生产方式个方面的发展空间。

沈氏节能微连续流撬装系统

沈氏节能信息子机构微智源,专心微连续式流技巧层面十年里,己成功产品于制药、农药杀菌剂、纺织染料、新新能源环卫车类型原材料等许多层面,转向单位处理自动合成难事,使得测试室研发研究成果向整体规模性、商业圈化生产方式的转变。

决定性学术论文:Org. Biomol. Chem., 2025,23, 1314-1319
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