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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副教授利用率不间断流技木,选择重氮化生活条件明确提出新一种转型升级的异恶唑酮制成炔的思路。该形式顺利完成克服害怕了成品率不相对稳定、安全保障制作等难以解决的问题,如果在较短期间内有效制法不同炔烃有机物。

连续流重氮化高效合成炔烃——以异恶唑酮为例


异恶唑酮指的是类包含有异恶唑环,并在环上相关职位带着羰基(C=O)的有机的有机物,在中成药催化、化肥催化和装修材料物理性中操作广。本分析以异恶唑-5-酮(isoxazole-5-one)为免费模板底物,在间断性流微反馈器中通过炔基化反馈优化调整。

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
重要生产工艺优化网络与最终

该研究探讨重心调研了反應工作温度、反應相转移催化剂标准、亚氰化钠钠需求量和增添剂等主要因素,既定判断的利润最大化加工标准下面。

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。

工艺设备普遍性印证

优化提升后的持续流艺取得胜利运用于含异恶唑构成有机化合物的自动合成中(图2),表明了该艺还具有良好的的底物使用性,可以高效化、比较稳定地领取各种各样计划炔烃结果。

图2 在流动模式下具有产量的底物范围

克级变大与产量力优点

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


本科学研究搭建的多次流炔烃合成视频技术,有效地抑制了传统式间歇式发应的局限性,体出现出如下优点。


该探析为异噁唑酮转换为高浮动值炔烃具备了可规模性化、本体论防护且高效、性价比最高的解决方法改善,见证了不断流微表现技能在解决冗杂设计转化成击败、进一步推动绿化防护化学工业种植角度的成长性。

沈氏节能微连续流撬装系统

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决定性文献资料:Org. Biomol. Chem., 2025,23, 1314-1319
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