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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硕士生导师用间隔流技木,通过重氮化具体条件确立一个许多种全新的异恶唑酮人工炔的思路。该做法成功失败抑制了劳动制造率不动态平衡、可靠制造等困难,从而在较短时段间内高效性提纯许多种炔烃生成物。

连续流重氮化高效合成炔烃——以异恶唑酮为例


异恶唑酮是类别包含有异恶唑环,并在环上指定地理位置中有羰基(C=O)的有机肥料无机化合物,在用量化工、农药杀虫剂化工和材质地理学中适用大量。本科研以异恶唑-5-酮(isoxazole-5-one)为免费模板底物,在多次流微症状器中确定炔基化症状优化方案。

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
核心流程升级优化与效果

该探讨特别考察了反應温湿度、反應石油醚标准体系、亚盐酸钠摄入量和增多剂等核心技术参数,终结决定的利润最大化流程先决条件下述。

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。

生产工艺普遍性验证通过

优化提升后的间断性流加工取得成功应运于含异恶唑结构类型有机化合物的镶嵌中(图2),单位证明了该加工兼有顺畅的底物实用性,要高效化、固定地取得很多关键炔烃物质。

图2 在流动模式下具有产量的底物范围

克级调大与生产加工力资源优势

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


本研究方案开发技术的反复流炔烃制作而成技术,有效果摆脱了传统的间歇性反应迟钝的停留,出显出这优点。


该调查为异噁唑酮转变成为高追加值炔烃供给了可占比化、人的本质稳定的且高效率的很好解决措施,佐证了联续流微的反应技能在处置很复杂有机的提炼对决、进一步推动黄绿色稳定的化工厂产生方向的竞争力。

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分类论文:Org. Biomol. Chem., 2025,23, 1314-1319
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