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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客座教授利于间断性流的方式,应用重氮化能力提出来一种创新性的异恶唑酮获得炔的攻略 。该的方式成就 解决了劳动种植率不动态平衡、的安全种植等困难,但会在较短事件间内快速分离纯化许多种炔烃乙酰乙酸。

连续流重氮化高效合成炔烃——以异恶唑酮为例


异恶唑酮是说 另一类内含异恶唑环,并在环上指定方位包含羰基(C=O)的生物碳类化合物,在药材药剂学不良反应迟钝、农约药剂学不良反应迟钝和材料小学科学中软件应用宽泛。本科研以异恶唑-5-酮(isoxazole-5-one)为免费模板底物,在连着流微不良管式反应迟钝器中来进行炔基化不良反应迟钝升级优化。

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
要素流程简化与結果

该实验重点村了解了的反应迟钝的温度、的反应迟钝有机溶剂风险管理体系、亚盐酸钠用水量和加剂等重要性指标,然后肯定的绝佳艺必要条件如下所示。

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。

流程普遍意义验正

优化调整后的维持流制作流程出色选用于含异恶唑结构类型氧化物的制作而成中(图2),证件了该制作流程包括积极的底物选用性,才可以科学规范、平衡地有很多种对方炔烃代谢物。

图2 在流动模式下具有产量的底物范围

克级拖动与生產力强势

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


本研究方案定制开发的重复流炔烃获得新工艺,管用避免了过去的不间断现象的优越性,能够 出以上优势可言。


该科研为异噁唑酮变为为高追加值炔烃带来了了可经营科学化、人的本质很安全防护且有效率的满足预案,认证了连继流微发应高技术在克服简化有机质分解考验、促进推动墨绿色很安全防护有机化工的生产部分的发展潜力。

沈氏节能微连续流撬装系统

沈氏节能不断创新全资子公司的微智源,致力微连续不断流新技术范围十十余载,已然功服务性于生物制药、除草剂、活性染料、电动物流车技术涂料等两个范围,肋力企业的搞定还原成成瓶颈,提高科学试验室不断创新成功向市场专业化、房地产业化工作的还原成。

参阅论文参考文献:Org. Biomol. Chem., 2025,23, 1314-1319
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