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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先生运用间断流技术应用,用重氮化经济条件说出一个多种不同自主创新的异恶唑酮结合炔的策略性。该技术成就解决了成品率不稳定性、安全性生育等技术难题,但会在较暂时性间内高效性制作多种不同炔烃代谢物。

连续流重氮化高效合成炔烃——以异恶唑酮为例


异恶唑酮是以同类包含有异恶唑环,并在环上指定区域所在位置含带羰基(C=O)的生物碳化工物质,在口服药化工、化肥化工和原材料完美中用途广泛的。本研究方案以异恶唑-5-酮(isoxazole-5-one)为免费模板底物,在多次流微反响器中展开炔基化反响SEO优化。

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
要素生产技术系统优化与的结果

该科研要素点考察学习了响应环境温度、响应石油醚管理体系、亚硝酸钠钠需求量和获取剂等要素指标,不可能决定的最好的工艺设备條件以下。

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。

的工艺共通性查验

简化后的不断流加工顺利完成采用于含异恶唑形式单质的合出中(图2),验证了该加工含有积极的底物采用性,都可以极有效率、安全稳定地获得了多种类关键炔烃终产物。

图2 在流动模式下具有产量的底物范围

克级调小与研发力特色

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


本研发设计的连续式流炔烃合出工艺技术,有效的摆脱了民俗间断反映的片面性的只,彰显出下面优越。


该钻研为异噁唑酮转化率为高增加值炔烃保证了可的专业化、品牌定位本质上应急且高质量的消除方案范文,验证了间断性流微的反应技術在怎样有难度有机化学生成挑站、促进改革黄绿色应急石油化工产生方便的实力。

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关联性专著:Org. Biomol. Chem., 2025,23, 1314-1319
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