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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硕士生导师通过连着流技巧,按照重氮化水平推出一堆种多元化的异恶唑酮人工炔的方案。该方案完美排解了产出率不固定、健康生產等难处,还在较瞬时期内极有效率备制多种多样炔烃副产物。

连续流重氮化高效合成炔烃——以异恶唑酮为例


异恶唑酮就是之类含异恶唑环,并在环上特殊方位携带羰基(C=O)的生产电化学式有机物,在类药电化学式、农约电化学式和建材实验中操作比较广泛。本科研以异恶唑-5-酮(isoxazole-5-one)为模本底物,在累计流微作用器中实现炔基化作用提升。

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
要素工序改善与毕竟

该深入分析核心检查了不良不起作用温度表、不良不起作用有机溶剂安全体系、亚氰化钠钠摄入量和加上剂等根本技术参数,决定性明确的最优化加工制作工艺 状态如下所示。

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。

工序普遍性检验

优化调整后的联续流工序成功的应运于含异恶唑设备构造有机物的获得了中(图2),证明怎么写了该工序还具有良好的的底物应用性,就能够高效化、平稳地获得了多样要求炔烃货物。

图2 在流动模式下具有产量的底物范围

克级图像放大与工作力竞争优势

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


本钻研定制开发的维持流炔烃炼制生产工艺,行之有效克服害怕了普通间歇性症状的片面性的只,增添出有以下强势。


该研究实施方案为异噁唑酮转换成为高附带值炔烃保证了可人数化、实际上健康的且高质量的解决方法实施方案,验证了维持流微影响技术水平在应该对麻烦无机合成图片挑战、引领健康健康的化工机械生产加工因素的竞争力。

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选取专著:Org. Biomol. Chem., 2025,23, 1314-1319
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