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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传授根据重复流工艺,分为重氮化条件提出来新一种革新的异恶唑酮结合炔的管理策略。该具体方法取得成功面对了成品率不稳定的、防护出产等困境,而且在较瞬时长内高效、性价比最高化学合成多种不同炔烃有机物。

连续流重氮化高效合成炔烃——以异恶唑酮为例


异恶唑酮叫做其一包含有异恶唑环,并在环上相应位址暗含羰基(C=O)的有机质有机物,在口服药药剂学工业、农药杀虫剂药剂学工业和文件合理中运用非常广泛。本理论研究以异恶唑-5-酮(isoxazole-5-one)为免费模板底物,在间断性流微反應器中来进行炔基化反應推广。

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
要点制作工艺SEO与数据

该研究分析内容检查了发生想法温暖、发生想法溶液装修标准、亚硝酸钠钠的使用量和生成剂等重点指标,从而确立的最佳工序状况如下所示。

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。

新工艺共通性查验

推广后的连续性流加工成就 使用于含异恶唑设备构造无机化合物的合成图片中(图2),证明格式了该加工具备着优质的底物适用于性,还可以效率、平衡地兑换多种多样受众炔烃产品。

图2 在流动模式下具有产量的底物范围

克级缩放与生产销售力特点

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


本探索设计的间断性流炔烃镶嵌艺,更好刻服了传统文化间断性发应的局限于,体显现出下面的优势可言。


该调查为异噁唑酮还原成为高额外增加值炔烃作为了可规模性化、底层逻辑安会且效率的解决方法设计,见证了累计流微现象技能在处置麻烦有机酸获得考验、促进绿色的安会化工厂生产制造这方面的空间。

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参照论文:Org. Biomol. Chem., 2025,23, 1314-1319
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