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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博士生导师进行间断流工艺,进行重氮化条件提到好几回种研发的异恶唑酮获得炔的方案。该策略出色战胜了成品率不安稳、安全可靠分娩等的问题,以及在较在短期内段间内有效配制多重炔烃产品。

连续流重氮化高效合成炔烃——以异恶唑酮为例


异恶唑酮属于类型内含异恶唑环,并在环上特定的地点中含羰基(C=O)的无机单质,在治疗药物化工、药剂化工和板材地理学中技术应用广。本探究以异恶唑-5-酮(isoxazole-5-one)为模板底物,在重复流微现象器中做出炔基化现象优化方案。

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
核心技艺简化与的结果

该设计关键性点考量了反映气温、反映有机溶剂模式、亚硝酸铵钠的使用量和修改剂等关键性运作,终于设定的利润最大化流程水平有以下。

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。

技艺普遍性查验

升级优化后的间断性流技艺成功创业技术应用于含异恶唑结构设计单质的人工中(图2),证明格式了该技艺还具有较好的底物采用性,可以更高效、稳定的地拿到各种制定目标炔烃代谢物。

图2 在流动模式下具有产量的底物范围

克级调大与生产方式力长处

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


本科研研发的间断性流炔烃制作而成技术,有郊刻服了传统意义间断发应的片面性,突显出下述优点。


该学习为异噁唑酮还原成为高额外增加值炔烃作为了可产值化、其实质防护且便捷的满足措施,折射出了不间断流微表现技巧在防范复杂性有机质组成试炼、助推红色防护化工厂的生产领域的优势。

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符合期刊论文:Org. Biomol. Chem., 2025,23, 1314-1319
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