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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教受灵活运用累计流能力,选择重氮化前提确立一个各种各样科技创新的异恶唑酮结合炔的策略。该最简单的方法完成摆脱了成品率不不稳定性、健康生产方式等技术难题,有时候在较短时刻间内科学规范提纯各种各样炔烃物品。

连续流重氮化高效合成炔烃——以异恶唑酮为例


异恶唑酮是以那类具有刺激性异恶唑环,并在环上某定位会有羰基(C=O)的有机会单质,在性药物无机无机化学、农药杀菌剂无机无机化学和原材料物理学中应运多方面。本的研究以异恶唑-5-酮(isoxazole-5-one)为范例底物,在持续流微反映器中来进行炔基化反映推广。

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
根本生产技术系统优化与的结果

该实验关键的点融合了反馈溫度、反馈高沸点溶剂体系中、亚盐酸钠含量和移除剂等关键的参数设置,终极判断的利润最大化加工过程的条件有以下几点。

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。

加工普遍性认证

优化调整后的联续流加工过程出色技术应用于含异恶唑结构设计无机化合物的炼制中(图2),单位证明了该加工过程更具好的的底物可用性,可以高效率、增强地拥有很多指标炔烃终产物。

图2 在流动模式下具有产量的底物范围

克级放小与产生力优势与劣势

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


本研发发展的陆续流炔烃分解工艺设计,合理有效不要了传统的不间断表现的片面性的只,创造出之下优势与劣势。


该研究方案格式为异噁唑酮导出为高浮动值炔烃出示了可面积化、实际很平安且高效益的改善方案格式,折射出了重复流微不起作用技艺在应该对更复杂有机会炼制挑站、推动了纯天然很平安精细化工制作各方面的成长性。

沈氏节能微连续流撬装系统

沈氏新素材科技子资子公司微智源,致力微维持流科技前沿技术十年里,早已成为功服務于生物制药、农药杀虫剂、染色剂、新能源汽车技术素材等多家前沿技术,促动制造业企业改善提炼困难,带动试验室不断创新研究成果向总量化、商业服务化生產的应用。

考虑论文:Org. Biomol. Chem., 2025,23, 1314-1319
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