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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传授凭借连着流的技术,按照重氮化條件指出一种的创新的异恶唑酮制成炔的管理策略。该手段成功的刻服了产出率不稳定的、安全可靠生產等困惑,另外在较多日间内快速配制许多种炔烃货物。

连续流重氮化高效合成炔烃——以异恶唑酮为例


异恶唑酮指一种有效异恶唑环,并在环上当前部位含带羰基(C=O)的无机类化合物,在用药生物学、除草剂生物学和建筑材料专业合理中用途范围广。本探析以异恶唑-5-酮(isoxazole-5-one)为模本底物,在多次流微发应器中开展炔基化发应优化网络。

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。

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该分析要点考擦了反應温度因素、反應溶液体系中、亚硝酸钠钠摄入量和增添剂等关键点技术指标,结果是判别的利润最大化施工工艺状态如下图所示。

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。

制作工艺普遍意义手机验证

改进后的联续流加工成功创业软件应用于含异恶唑架构化学物质的合成图片中(图2),验证了该加工兼有优异的底物可用性,能高效、性价比最高、安全地获得了几种最终目标炔烃产品。

图2 在流动模式下具有产量的底物范围

克级调大与研发力特色

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


本研究探讨发掘的间断流炔烃组成加工过程,很好战胜了传统艺术间断体现的片面,突显出如下长处。


该研发为异噁唑酮图片转换为高增添值炔烃出具了可数量化、普遍性安会且高效益的很好解决工作方案,证实了持续流微的反应的技术在防范非常复杂无机合并挑战赛、引领草绿色安会有机化工研发方便的潜力股。

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关联性学术论文:Org. Biomol. Chem., 2025,23, 1314-1319
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