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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讲师巧用连着流技木,采用了重氮化条件提交了一大种全新的异恶唑酮镶嵌炔的机制。该做法成功的英文刻服了产出率不稳定可靠、安会种植等难点,如果在较间歇间内高效化化学合成多种不同炔烃货物。

连续流重氮化高效合成炔烃——以异恶唑酮为例


异恶唑酮是说其一有带异恶唑环,并在环上某具体位置有带羰基(C=O)的生物碳单质,在药物剂量有机化学想法、化肥有机化学想法和用料完美中操作大量。本实验以异恶唑-5-酮(isoxazole-5-one)为范例底物,在陆续流微想法器中做炔基化想法优化方案。

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
关键因素施工工艺提升与结杲

该实验侧重点观察了的表现高温、的表现相转移催化剂风险管理体系、亚氯化铵钠使用和加上剂等核心指标,不可能明确的绝佳制作工艺经济条件下述。

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。

工艺设备普遍意义认证

系统优化后的累计流工序胜利技术应用于含异恶唑设备构造化学物质的人工中(图2),证明材料了该工序更具较好的底物采用性,也可以高效益、安全地有三种目标值炔烃产品。

图2 在流动模式下具有产量的底物范围

克级拖动与生产加工力优劣势

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


本研究探讨开拓的连继流炔烃自动合成工艺设备,管用克服焦虑症了老式中断发生反应的局限性,创造出下述的优势。


该研究工作方案为异噁唑酮导出为高额外添加值炔烃保证了可总量化、本身健康保障且更高效的来解决工作方案,应证了连继流微表现技艺在积极应对繁复充分转化成试炼、推进绿色的健康保障石油化工工作层面的价值。

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参阅文章:Org. Biomol. Chem., 2025,23, 1314-1319
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