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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专家利用率不间断流办法,采用了重氮化因素提出者新一种技术创新的异恶唑酮合成视频炔的策咯。该办法成就应对了劳动生产方式率不可靠、安全防护生产方式等大问题,且在较短暂间内高效率准备多炔烃终产物。

连续流重氮化高效合成炔烃——以异恶唑酮为例


异恶唑酮是说其一含有异恶唑环,并在环上某个地段代有羰基(C=O)的生产单质,在食用的药物化工、农药杀菌剂化工和相关材料专业中应运宽泛。本设计以异恶唑-5-酮(isoxazole-5-one)为模板底物,在接连流微化学管式反應器中做出炔基化化学反應改善。

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。

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该研究分析省级重点调研了不良反响平均温度、不良反响高沸点溶剂体系中、亚盐酸钠用药量和修改剂等最为关键的参数值,既定判断的合适技艺條件一下。

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。

工艺设计普遍性印证

整合后的重复流新加工赚取成功操作于含异恶唑架构有机物的炼制中(图2),证实了该新加工拥有积极的底物适宜性,都可以高效性、平衡地赚取各种各样对方炔烃货物。

图2 在流动模式下具有产量的底物范围

克级增加与制造力其优势

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


本研发规划设计的间断性流炔烃炼制制作工艺,合理排解了传统性中断发应的片面性,展现什么出如下优点。


该深入分析为异噁唑酮转为为高叠加值炔烃保证了可投资额化、普遍性安全性性且高效性的解决方法规划,验证了多次流微作用科技在因对麻烦充分生成终极挑战、深入推进红色安全性性有机化工生产制造多方面的竟争力。

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决定性期刊论文:Org. Biomol. Chem., 2025,23, 1314-1319
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