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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先生用连继流技術,用到重氮化條件说出好几回种去创新的异恶唑酮制作而成炔的手段。该的方法完成抑制了劳动生孩子率不不稳定性、的安全生孩子等技术难题,还在较瞬时间段内有效制作三种炔烃生成物。

连续流重氮化高效合成炔烃——以异恶唑酮为例


异恶唑酮指是另一种含有异恶唑环,并在环上指定区域区域暗含羰基(C=O)的有机物高分子化合物,在类药物催化、农约催化和原材料物理的中应用软件大范围。本研究方案以异恶唑-5-酮(isoxazole-5-one)为模板底物,在接连流微反映器中展开炔基化反映改善。

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
的关键方法优化提升与结杲

该分析要点多方位考察了反映迟钝工作温度、反映迟钝相转移催化剂体制、亚硝酸铵钠用水量和调用剂等核心参数值,终究选定的优化生产技术條件以下的。

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。

工艺技术共通性验正

优化方案后的持续流生产新工艺顺利完成技术应用于含异恶唑构造单质的人工中(图2),证明文件了该生产新工艺有着好的的底物应用性,要能高效、性价比最高、安全稳定地有多指标炔烃终产物。

图2 在流动模式下具有产量的底物范围

克级放缩与生產力优越

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


本探讨激发的接连流炔烃合并加工,很好的刻服了以往间接性作用的随意性,呈显出以内优点。


该研究探讨为异噁唑酮图片转换为高扣除值炔烃提高了可产值化、存在论应急且高效化的防止设计,应证了不断流微响应技术应用在对付复杂性可挥发炼制试炼、推动草绿色应急化工类研发的方面的潜能。

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选取论文文献:Org. Biomol. Chem., 2025,23, 1314-1319
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