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连续流动系统中叠氮化物与苯乙炔反应

更新时间:2023-12-28  |  点击率:561
  吡唑在医药、农药和农用化学品中都很常见, 简化其合成方法可为有机化合物的发现和大规模制备 提供基础,偶极环加成反应为获得复杂的吡唑提供了 一种简便的方法并得到了广泛的应用。
 
  在连续流动条件下,将负载在二氧化硅上的铜(醋酸铜)作为催化剂,催化斯德酮类化合物与 炔类化合物反应生成具有立体选择性的1,4-二取代 吡唑,解决了在批次反应中因乙酸铜溶解度差而造成 反应液成浓浆状且反应速度慢的问题。
 
  1,2,3-三唑环具有较强的偶极性以及形成氢键 的能力,在体内较稳定,一直是药物发现领域的研究热点。Ötvös等 [1]采用铜粉为催化剂,在高压连续 流反应器中催化炔烃与叠氮化物环加成制备1,2,3 三氮唑,如图1所示。

图 1 连续流动系统中叠氮化物与苯乙炔反应

 
  在该反应过程中仅需将廉价易得的铜粉填充到不锈钢管中,即可在高温高压下进行反应,避免了批次反应中反应物发生爆炸的风险。该研究发现增加压力可以使用更高的温度,从而提高反应速率和转化率
 
  然而,通过增加流速降低停留时间会导致转化率的急剧下降。通过研究表明加入胺作为碱性催化剂也可以增强铜催化的叠氮-炔基Husigen 环加成反应(CuAAC)的反应活性,因为它作为配体 与Cu(I)结合,使其从基体中释放出来,从而促进 Cu- 炔基络合物的形成。该作者选择N、N-二异丙基 乙胺(DIPEA)作为碱性催化剂,发现脂肪族叠氮化 物和芳香族叠氮化物均是流动条件下 CuAAC反应的优良底物,而对于芳香族叠氮化物,苯环上存在的吸 电子基团和供电子基团并不影响收率。
 
  通过将非均相催化剂应用到连续流动系统中,在连续流动条件下进行的催化反应,与传统的间歇合成方法相比,这种催化流动反应合成方法更安全、更经济、更省时、更节省空间,在环境相容性、效率和安全性方面具有优势,更符合绿色可 持续化学的要求。
 
  由于反应发生在有催化剂填充的狭小空间中,使得反应物可与催化剂充分接触,增加活性中间体的浓度,提高反应活性。此外,将非均相催化剂应用到连续流动系统中还可以避免相关杂质的产生或 催化剂的残留,反应结束后无需处理,使化合物的多步连续流动合成能够有效进行。
 
  欧世盛科技的“高通量全自动催化剂评价系统“,为催化剂开发向高活性、高选择性、长寿命方向发展,带来了新的思维模式和技术路径。
 
 
 
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  优势特点  
 
  1.采用快速填装微填充床技术,实现高效气固传质,系统管路死体积小,平衡时间短
 
  2.工作模式灵活,同一条件评价不同催化剂,也可不同条件,评价同一种催化剂
 
  3.整机占地面积小(纵深765 mm, 长1000 mm, 高1266 mm) 全流程自动控制,操作过程无需人为干预
 
  4.与在线气相色谱联用,实现样品在线过程检测 
 
  5.在手机端远程监测、控制,无需人工在场值守
 
  6.模块化设计,设备维护简便
 
  7.主动安全与被动安全相结合,确保设备运行过程安全性

 

 

 

 

 

 
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  参考文献
 
 
  [1] Ötvös SB,Georgiádes Á,Ádok-Sipiczki M,et al. A lay ered double hydroxide,a synthetically useful heterogeneous catalyst for azide-alkyne cycloadditions in a continuous-flow reactor [J]. Appl Catal A-Gen,2015,501:63-73.

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