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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客座教授利于累计流技木,用于重氮化前提条件做出一堆种企业创新的异恶唑酮镶嵌炔的工艺。该工艺完成克服焦虑症了成品率不稳定的、安全可靠种植等疑难问题,还在较间歇间内高效能制得四种炔烃生成物。

连续流重氮化高效合成炔烃——以异恶唑酮为例


异恶唑酮各指这一类具有异恶唑环,并在环上对应职位有点羰基(C=O)的有机质化学上的工业物质,在口服药化学上的工业、农约化学上的工业和相关材料物理实验中利用常见。本分析以异恶唑-5-酮(isoxazole-5-one)为范例底物,在连续不断流微的流化床反响器中实现炔基化的反响提高。

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
关键点技术优化提升与结论

该钻研重大考察了的反响热度、的反响稀释剂风险管理体系、亚氰化钠钠消耗量和移除剂等关键点参数值,最中认定的最优性工序能力方式。

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。

沈氏节能普遍性认证

改进后的间断性流制作施工工艺好技术应用于含异恶唑设计化学物质的自动合成中(图2),关系证明了该制作施工工艺含有保持良好的底物适于性,就可以优质、不稳地拿到许多种目标值炔烃货物。

图2 在流动模式下具有产量的底物范围

克级变小与工作力优势可言

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


本研发研发的间断流炔烃分解成生产工艺,有效地摆脱了民俗间断性反應的随意性,增添出以下的优缺点。


该科学研究为异噁唑酮和转化了为高浮动值炔烃供给了可企业逐渐形成规模化、普遍性平安可靠且高效率的的搞定措施,佐证了持续流微体现技木在应该对较为复杂有机的提炼探索、促使浅绿色平安可靠精细化工的生产方便的提升空间。

沈氏节能微连续流撬装系统

沈氏节能开发子单位微智源,针对微不间断流系统这个前沿技术十年来,己成功保障于健康安全、化肥、颜料、新再生能源建筑材料等2个这个前沿技术,助力器企业搞定生成困惑,力促试验室特色化重大成果向规模较化、商家化产出的转变成。

参看文献综述:Org. Biomol. Chem., 2025,23, 1314-1319
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