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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教受利用率多次流技木,主要采用重氮化能力提到好几个种自主创新的异恶唑酮结合炔的原则。该方案非常成功战胜了劳动产量率不比较稳定、安全保障产量等关键问题,或者在较多日间内高分离纯化多个炔烃终产物。

连续流重氮化高效合成炔烃——以异恶唑酮为例


异恶唑酮所指些含异恶唑环,并在环上某地位携带羰基(C=O)的有机酸化合物,在抗癫痫药物物理化学工业、农约物理化学工业和原料学科中应运大范围。本探究以异恶唑-5-酮(isoxazole-5-one)为模本底物,在多次流微反映器中来进行炔基化反映简化。

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
关键性生产技术升级优化与的结果

该研发主要检查了影响迟钝气温、影响迟钝稀释剂指标体系、亚氰化钠钠消耗量和增加剂等重要的参数值,既定设定的合理性的工艺水平一下。

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。

工艺技术普遍性确认

系统优化后的连续性流艺非常成功应用于含异恶唑形式氧化物的生成中(图2),事实证明了该艺兼具积极的底物适用人群性,就能高效化、可靠地换取多种类关键炔烃货物。

图2 在流动模式下具有产量的底物范围

克级扩大与产量力优势可言

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


本实验研发的连着流炔烃聚合工艺设备,更好能克服了传统性间断性表现的特殊性,出流露出有以下其优势。


该探究为异噁唑酮流量转化为高扩展值炔烃提高了可数量化、实际稳定且高效益的避免计划方案,证实了不断流微化学反应高技术在避免更复杂有机酸合出对战、推向红色稳定化工环保工作方向的优势。

沈氏节能微连续流撬装系统

沈氏信息化科技子工厂微智源,细心微不断流方法范围十数十年,不究功产品于生物制药、农药杀菌剂、纺织染料、新生物质能源资料等多条范围,四轮驱动公司彻底解决自动合成困境,推动实验操作室信息化工作成果向投资工业化、商业服务化的生产的流量转化。

基准专著:Org. Biomol. Chem., 2025,23, 1314-1319
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