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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先生借助联续流技术设备,按照重氮化能力提到新一种研发的异恶唑酮制成炔的方案。该技术胜利克服自己了劳动生產率不保持稳定、防护生產等薄弱环节,有时候在较短期间内有效率备制多种多样炔烃生成物。

连续流重氮化高效合成炔烃——以异恶唑酮为例


异恶唑酮就是指哪类包含异恶唑环,并在环上相应部位帶有羰基(C=O)的有机的单质,在药剂耐腐蚀工业、除草剂耐腐蚀工业和素材科学技术中运用广泛的。本实验以异恶唑-5-酮(isoxazole-5-one)为范例底物,在重复流微反响器中做好炔基化反响推广。

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
最为关键的制作工艺改善与结局

该探索着重考察报告了化学的反应室温、化学的反应有机溶剂体系中、亚硝酸银钠储电量和更改剂等重中之重产品参数,之后确立的最佳艺情况相应。

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。

技术普遍性确认

整合后的反复流技术实现制定目标沈氏节能于含异恶唑组成部分有机化合物的生成中(图2),证实了该技术更具好的的底物用于性,才可以高效能、稳定性高地有多类制定目标炔烃物质。

图2 在流动模式下具有产量的底物范围

克级变大与生产销售力长处

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


本理论研究发展的联续流炔烃合成图片技术,很好的能克服了经典间接性体现的停留,体显现出有以下优劣势。


该论述为异噁唑酮被转化为高叠加值炔烃提供了了可产值化、本质特征平安且有效的消除计划书,见证了多次流微反映工艺在对于复杂性充分自动合成挑战模式、促使蓝色平安医药化工生產个方面的价值。

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参照论文:Org. Biomol. Chem., 2025,23, 1314-1319
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