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利用微反應(yīng)器快速合成酰胺的操作細(xì)則

瀏覽次數(shù):5860 發(fā)布日期:2019-4-16  來源:本站 僅供參考,謝絕轉(zhuǎn)載,否則責(zé)任自負(fù)
酰胺廣泛存在于藥物、以及具有生物活性成分的天然產(chǎn)品中。酰胺的合成也是有機(jī)合成中重要的反應(yīng)之一。常用的酰胺合成方法是需要活化羧基衍生物,如酰氯、酸酐和酯類;蛘,羧酸直接與胺反應(yīng),由化學(xué)計(jì)量的偶聯(lián)劑(例如碳化二亞胺或 1-苯并三唑衍生物)輔助。然而,這些經(jīng)典方法原子效率低,導(dǎo)致環(huán)境污染。因此,藥物圓桌會(huì)議確定“采用高原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng)物形成酰胺”是有機(jī)化學(xué)中具挑戰(zhàn)性的任務(wù)之一。杭州師范大學(xué)的張文文課題小組使用微滴定作為微通道反應(yīng)器,以和羥胺作為底物合成酮肟,酮肟經(jīng)過貝克曼重排得到產(chǎn)物酰胺。

第一步合成酮肟:
 
作者分別嘗試了溫度、羥胺濃度和氫氧化鈉濃度對(duì)收率的影響,相對(duì)于釜式 1 小時(shí)的反應(yīng)時(shí)間,使用微反應(yīng)器僅需幾秒鐘即可達(dá)到與釜式相似的收率。

第二步酮肟催化合成酰胺:
 


 
作者分別嘗試了停留時(shí)間和溫度對(duì)收率的影響:



根據(jù)篩選好的條件,作者分別對(duì)比了不同催化劑在微滴定和釜式的收率,可以看出微滴定中的收率遠(yuǎn)高于釜式,側(cè)面也反映出了微滴定的反應(yīng)速度更快:
 

最后,作者分別測試了不同底物在微滴定和釜式中的合成收率,微滴定收率同樣遠(yuǎn)高于釜式:
 


縱觀整個(gè)實(shí)驗(yàn),可以看出使用微反應(yīng)器可以:
1)極大的提升產(chǎn)物酰胺的合成收率;
2)反應(yīng)時(shí)間從小時(shí)縮短至幾秒;
3)節(jié)省有機(jī)溶劑響應(yīng)綠色化學(xué)號(hào)召;
4)簡易的操作方式可以快速對(duì)反應(yīng)條件進(jìn)行篩選。
后續(xù)優(yōu)化可以選用更大通道尺寸的微通道反應(yīng)器,流速非常有希望從毫克每分鐘到幾十克每
分鐘直至噸級(jí)工業(yè)化生產(chǎn)。
參考文獻(xiàn):
DOI: 10.1021/acs.joc.8b02669 ;
J. Org. Chem. 2019, 84, 851−859
發(fā)布者:東南科儀
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標(biāo)簽: 酰胺
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