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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专家教授利于不断流技术性,选取重氮化生活条件确立新一种革新的异恶唑酮提炼炔的攻略。该手段实现目标抑制了劳动研发率不动态平衡、安会研发等技术难题,或者在较多日间内高效、性价比最高备制各种炔烃终产物。

连续流重氮化高效合成炔烃——以异恶唑酮为例


异恶唑酮是以这些包含有异恶唑环,并在环上特定的地段有点羰基(C=O)的充分化合物,在性药物电学、化肥电学和的材料专业研究探讨中软件应用诸多。本研究探讨以异恶唑-5-酮(isoxazole-5-one)为模板底物,在接连流微不良反响釜中实现炔基化不良反响改善。

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
重要性工序整合与结杲

该科研重要考虑了反响溫度、反响稀释剂标准体系、亚硝酸银钠需求量和增长剂等主要性能指标,最中确立的较好制作工艺能力如下图所示。

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。

技艺普遍意义验证通过

系统优化后的连续不断流新工艺设计取得胜利采用于含异恶唑空间结构有机物的生成中(图2),事实证明了该新工艺设计包括充分的底物实用性,还可以优质、稳定性高地得到多重对方炔烃生成物。

图2 在流动模式下具有产量的底物范围

克级变小与产生力强势

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


本探索开发技术的间断性流炔烃镶嵌工艺技术,有效性摆脱了过去间接性的反应的的局限,呈显现出以內长处。


该调查为异噁唑酮转成为高浮动值炔烃具备了可大小化、其本质健康且优质的处理实施方案,佐证了连续式流微的反应水平在怎样繁多无机提炼挑战赛、确保浅绿色健康化工品分娩因素的升值空间。

沈氏节能微连续流撬装系统

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参看论文:Org. Biomol. Chem., 2025,23, 1314-1319
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