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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客座教授使用联续流技巧,应用重氮化水平提起打了个种全新的异恶唑酮合出炔的思路。该技巧非常成功克制了成品率不平衡、平安出产等的问题,和在较短暂间内快速准备多种不同炔烃货物。

连续流重氮化高效合成炔烃——以异恶唑酮为例


异恶唑酮是说 其一包含的异恶唑环,并在环上不同角度有带羰基(C=O)的有机肥料化学工业影响物质,在制剂化学工业影响、除草剂化学工业影响和文件科学实验中软件应用大量。本钻研以异恶唑-5-酮(isoxazole-5-one)为模本底物,在不间断流微影响器中展开炔基化影响调整。

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。

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该探讨重点是企业考察了响应温度表、响应溶液管理体制、亚氯化铵钠摄入量和“加剂等关键的基本参数,以后敲定的合理性流程必备条件内容如下。

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。

流程共通性手机验证

改善后的反复流施工工艺流程取得成功应运于含异恶唑机构氧化物的提炼中(图2),證明了该施工工艺流程具备着优秀的底物应用性,就能够高效率、相对稳定地有许多制定目标炔烃副产物。

图2 在流动模式下具有产量的底物范围

克级图像放大与产量力特点

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


本钻研制作的接连流炔烃生成施工工艺,很好解决了传统性间歇式影响的片面,凸显出低于优质。


该论述为异噁唑酮流量转化为高扩展值炔烃供应了可规模性化、普遍性稳定且便捷的改善计划方案,证实了不间断流微反映能力在对待比较复杂无机提炼击败、促进改革纯天然稳定化工环保产生方位的发展潜力。

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规范文章:Org. Biomol. Chem., 2025,23, 1314-1319
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