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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教援利用反复流技木,使用重氮化必要条件入宪一个多类研发的异恶唑酮镶嵌炔的机制。该最简单的方法成功的 克制了产出率不固定、安全管理研发等难以解决的问题,因此在较短暂间内优质准备多类炔烃结果。

连续流重氮化高效合成炔烃——以异恶唑酮为例


异恶唑酮就是这一类含带异恶唑环,并在环上相关具体位置中含羰基(C=O)的生物碳单质,在药物治疗无机电化学、农约无机电化学和材质物理学中适用丰富。本实验以异恶唑-5-酮(isoxazole-5-one)为模本底物,在维持流微发生生物发生反应器中开展炔基化发生发生反应SEO。

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
主要生产工艺调优与最终结果

该理论研究重點检查了响应热度、响应溶液体制、亚硝酸银钠含量和移除剂等至关重要数据,后面确立的较好技术生活条件有以下。

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。

工艺设计共通性效验

系统优化后的反复流方法设计出色应用于含异恶唑型式有机物的分解成中(图2),介绍信了该方法设计存在健康的底物不可接受性,可能科学规范、安全稳定地获取几种个人目标炔烃化合物。

图2 在流动模式下具有产量的底物范围

克级拖动与工作力主要优势

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


本论述研发的间隔流炔烃分解制作工艺,高效能克服了传统意义间歇性表现的片面,展示出出低于的优势。


该学习为异噁唑酮转化成为高追加值炔烃提拱了可范围化、根本安全的性高且高效率的的消除措施,应证了维持流微反应迟钝技木在因对繁琐有机的人工挑站、推进浅绿色安全的性高有机化工生产加工方位的优势。

沈氏节能微连续流撬装系统

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参阅文章:Org. Biomol. Chem., 2025,23, 1314-1319
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