evo视讯集团

    首页 / 所有 / 行业资讯 /

    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

    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教授利用连续流技术,采用重氮化条件提出了一种创新的异恶唑酮合成炔的策略。该方法成功克服了产率不稳定、安全生产等难题,并且在较短时间内高效制备多种炔烃产物。

    连续流重氮化高效合成炔烃——以异恶唑酮为例


    异恶唑酮是指一类含有异恶唑环,并在环上特定位置带有羰基(C=O)的有机化合物,在药物化学、农药化学和材料科学中应用广泛。本研究以异恶唑-5-酮(isoxazole-5-one)为模版底物,在连续流微反应器中进行炔基化反应优化。

    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。

    evo视讯集团科技微反应器
    关键工艺优化与结果

    该研究重点考察了反应温度、反应溶剂体系、亚硝酸钠用量和添加剂等关键参数,最终确定的最优工艺条件如下。

    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。

    工艺普适性验证

    优化后的连续流工艺成功应用于含异恶唑结构化合物的合成中(图2),证明了该工艺具有良好的底物适用性,能够高效、稳定地获得多种目标炔烃产物。

    图2 在流动模式下具有产量的底物范围

    克级放大与生产力优势

    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


    本研究开发的连续流炔烃合成工艺,有效克服了传统间歇反应的局限,展现出以下优势。


    该研究为异噁唑酮转化为高附加值炔烃提供了可规模化、本质安全且高效的解决方案,印证了连续流微反应技术在应对复杂有机合成挑战、推动绿色安全化工生产方面的潜力。

    evo视讯集团科技微连续流撬装系统

    evo视讯集团科技子公司微智源,专注微连续流技术领域十余年,已成功服务于医药、农药、染料、新能源材料等多个领域,助力企业解决合成难题,促进实验室创新成果向规模化、商业化生产的转化。

    参考文献:Org. Biomol. Chem., 2025,23, 1314-1319
    语言:
     简体中文
    •  简体中文
    •  English
    •  日本語
    •  한국의
    •  العربية
    •  Deutsch
    •  Español
    •  Italiano
    •  český