【CEM】連續流動微波化學
01
引言
Introduction
微波化學早已被廣泛認可，它能夠加速化學反應進程，并簡化實現嚴苛反應條件的方法。流動化學同樣展示了類似的優越性，并且通過延長反應時間，可以簡便地擴大反應規模。這兩種技術的結合，為幾乎無限種類的化學反應開啟了快速優化和簡易放大的新紀元。Discover 2.0 微波合成儀提供了在同一系統中同時或順序進行這兩種類型反應的功能。
02
Heck 反應
Heck Reaction
通過過渡金屬催化反應形成 C-C 鍵的能力已被證明是合成化學家不可或缺的工具。1 這些轉化的可擴展性特別為制藥行業提供了顯著的好處。2 雖然在高溫和高壓下進行反應通常需要設計專用設備，但使用微波反應器可以簡單且安全地實現苛刻的反應條件。然而，批量微波方法的規模受到微波腔本身大小的限制，而在流動中進行微波反應則提供了與微波化學相同的優勢，并且能夠擴大規模。
圖 1. Discover 2.0 微波合成儀的 10 mL 流動反應器
Price 等人已經證明了在流動條件下使用低負載的 Pd(OAc)2 和常規加熱進行 Heck 反應的效率。3 將這一方法轉化為微波方法，適用于批量和流動方式，使得 Heck 偶聯產物的合成變得快速且方便。
03
步驟
Procedure
在批量反應中，將所有試劑混合在一個 10 mL 的微波管中，并在 190 °C 下以 175 W 的功率照射 5 分鐘。反應完成后，使用快速柱色譜法純化（20:1 己烷 : EtOAc）。
表1. 所需的Heck試劑
在流動反應中，將純乙腈裝入流動反應器，并在230瓦功率下加熱至190°C。此時，將反應混合物加入到一個燒瓶中，并通過HPLC泵以每分鐘1.0毫升的流速通過微波反應器進行循環。一旦整個溶液被泵送通過流動反應器后，用乙腈沖洗。反應完成后，通過快速柱層析法（20:1 己烷:乙酸乙酯）進行純化。
表2. Heck偶聯反應條件
04
結果
Results
使用微波加熱能夠達到190°C的溫度，這一溫度遠高于乙腈的沸點。這種高溫導致在批量反應期間壓力接近200 psi。盡管條件非常苛刻，但該反應證明適合流動合成，提供了適度的產率增加，并且規模擴大了20倍。
05
Fisher吲哚合成法
Fisher Indole Synthesis
吲哚是一種芳香雜環化合物，由一個苯環與一個吡咯環融合而成，存在于多種生物相關的化合物中。4 這些化合物的合成可以通過多種不同的方法進行，包括Fisher吲哚合成法。這種方法于1883年開發，涉及在Br?nsted或Lewis酸性條件下，苯肼衍生物與醛或酮的反應。Fisher吲哚合成法通常需要高溫和高壓，這使得其微波輔助合成特別有吸引力。最近，微波輔助合成的好處已被應用于這種轉化，使用專門設計的流動反應器。5將這種方法轉化為CEM公司的Discover 2.0微波合成儀上的批量和流動合成，提供了高產率的目標吲哚。
06
步驟
Procedure
在批量反應中，將試劑裝入一個配備攪拌棒的10 mL微波瓶中。溶液使用200瓦功率加熱至210°C，保持3分鐘。冷卻后，將反應物倒入3 mL冷水中，并通過抽濾法分離產物。
表3. Fisher吲哚合成所需的試劑
在流動反應中，將3:1的乙酸和異丙醇混合物裝入流動反應器，并在225瓦功率下加熱至210°C。達到溫度后，將反應溶液加入到一個燒瓶中，并通過HPLC泵以每分鐘2.5毫升的流速通過微波反應器進行循環。一旦整個溶液被泵送通過流動反應器后，用溶劑混合物沖洗。冷卻后，將反應混合物倒入100毫升的冰水中，并通過抽濾法分離產物。
表4. Fisher吲哚偶聯條件
05
結果
Results
微波輻射的使用使反應能夠快速達到210°C和高達160 psi（在批量反應的情況下）。兩種方法都以良好的產率生成了所需的吲哚。快速將批量反應轉化為流動系統的能力，使得大規模合成生物重要的吲哚框架成為可能。
06
結論
Conclusion
微波和流動技術的結合使得在Discover 2.0微波合成儀中快速而簡單地合成以及隨后擴大Heck和Fisher吲哚反應的規模成為可能。使用與批量反應相同類型設置和同一系統的流動反應器意味著，只需使用更多的起始材料并讓反應進行更長時間即可輕松放大到更大規模的反應；無需進一步優化。
07
引用
References
1.Mehta, V. P.; Van der Eycken, E. V. Chem. Soc. Rev. 2011, 40,4925.
2.Magano, J.; Dunetz, J. R. Chem. Rev. 2011, 111, 2177.
3.Cyr, P.; Deng, S. T.; Hawkins, J. M.; Price, K. E. Org. Lett. 2013,15, 4342.
4.Sharma, V.; Kumar, P.; Pathak, D. J. Heterocycl. Chem. 2010,47, 491.
5.?hrngren, P.; Fardost, A.; Russo, F.; Schanche, J.-S.; Fagrell,M.; Larhed, M. Org. Process Res. Dev. 2012, 16, 1053.
全部評論(0條)
推薦閱讀
-
- 【CEM】連續流動微波化學
- 本文探討了連續流動微波化學在合成化學中的應用，重點介紹了Heck反應和Fisher吲哚合成在Discover 2.0微波合成儀中的成功應用。通過結合微波輻射和流動技術，顯著提高了反應效率和產率，為大規模合成生物重要的化合物提供了新的途徑。
-
- 高效的連續流動合成方法
- 化學品的合成方法有兩種:連續流動合成法和間歇式合成法。針對醫藥品:原藥等精密化學的合成研究，以往注重于間歇式合成法的反復操作，最近開始連續流動合成法備受關注。
-
- 高效的連續流動合成方法
- 化學品的合成方法有兩種:連續流動合成法和間歇式合成法。針對醫藥品:原藥等精密化學的合成研究，以往注重于間歇式合成法的反復操作，最近開始連續流動合成法備受關注。
-
- 流動式微波反應裝置MR系列
- 這是一款可以通過微波進行高效加熱的微波反應裝置。通過持續監控微波照射狀態并形成穩定的駐波(加熱區域)，不僅實現了極性溶劑,還實現了非極性溶劑的高速加熱。在反應管的中心軸形成強力均勻的加熱區域,非常適合流動反應體系。
-
- 新突破丨韓國首個康寧應用認證實驗室成立，推動連續流動化學新進程
- 康寧反應器技術和蔚山科技園精細化工和材料技術研究所（CAMTI）共同慶祝韓國首家康寧AFR應用認證實驗室開業！
-
- 新年第一課 ：流動化學快問快答
- 流動化學是一個廣泛、跨學科且持續創新發展的領域。流動化學家的養成，需要掌握哪些技能呢？
-
- CEM 微波技術：高效與均勻的完美結合
- 微波是一種低能量的電磁波，其波長在0.001到0.3米的范圍內。雖然微波通常與加熱剩余食物聯系在一起，但它們在其他應用中也發揮著重要作用，比如加熱實驗室實驗。
-
- 【CEM】快速兩步微波輔助合成乙酰氨基酚
- 為了展現微波輔助合成中添加氣態試劑的簡便性，研究人員開發了一種以4-硝基苯酚為原料，通過兩個步驟合成常見止痛藥乙酰氨基酚的方法。
-
- 流動化學“快車”與NMR“透視眼”：本科生的化學新探險
- 快來一睹如何在本科三年級教學中成功實踐這流動化學實驗課程
-
- 柱型連續流動反應裝置MCR-1000型
- 基于連續流動合成方法的原理和標準而開發的柱型連續流動反應裝置。反應裝置由反應柱和恒溫槽構成，再配備實驗室常規的送液泵就可以開始流動合成的工作，為以后大規模流動合成方法的工業化生產提供先期基礎數據。反應柱采用的是可以反復填裝的柱型,對于催化
-
- 新年第一課 ：流動化學快問快答（2）
- 流動化學新年第一課快問快答Vol.2本期話題BEN QI HUA TI流動化學是一個廣泛、跨學科且持續創新發
-
- 流動式微波反應裝置MR型應用案例
- 流動式微波反應裝置MR-2G-100是一款可以通過微波進行高效加熱的微波反應裝置。通過持續監控微波照射狀態并形成穩定的駐波(加熱區域)，不僅實現了極性溶劑,還實現了非極性溶劑的高速加熱。在反應管的中心軸形成強力均勻的加熱區域,非常適合
-
- 康寧光化學反應器：流動化學點亮烯烴光氧化新篇章
- 康寧歐洲認證實驗室比利時列日大學Jean-Christophe M. Monbaliu教授及其合作者系統研究了流動化學條件下多種烯烴的光氧化反應。
-
- 【CEM】微波輔助的肽棕櫚酰化：提高合成效率的新策略
- 本文詳細介紹了肽棕櫚酰化的自動化微波合成方法，包括實驗步驟、試劑準備、儀器使用和數據分析。通過優化合成參數，成功提高了目標肽的純度和產量，并顯著減少了廢物產生，展示了微波技術在肽合成中的高效性和實用性。
-
- 【老朋友 新面貌】連續流動分析儀 上海伏米流動之星III
- 【老朋友 新面貌】連續流動分析儀 上海伏米流動之星III
①本文由儀器網入駐的作者或注冊的會員撰寫并發布，觀點僅代表作者本人，不代表儀器網立場。若內容侵犯到您的合法權益，請及時告訴,我們立即通知作者，并馬上刪除。
②凡本網注明"來源：儀器網"的所有作品，版權均屬于儀器網，轉載時須經本網同意，并請注明儀器網(m.189-cn.com)。
③本網轉載并注明來源的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網贊同其觀點或證實其內容的真實性，不承擔此類作品侵權行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網站或個人從本網轉載時，必須保留本網注明的作品來源，并自負版權等法律責任。
④若本站內容侵犯到您的合法權益，請及時告訴,我們馬上修改或刪除。郵箱：hezou_yiqi
最新話題
最新文章
- 手套箱安全紅線清單：每一條都是“救命符”！
- 凸輪振動平臺的優缺點
- 3D數碼顯微鏡在鋰電池檢測中的應用分析 技術特點與設備比較
- 3D數碼超景深顯微鏡在儲能行業的技術應用與特點分析
- 廣皓天180 度折 FPC 折彎機助力深圳大學 共建柔性電子折彎技術產學研基地
- 廣皓天180 度折 FPC 折彎機 助力大眾汽車開發儀表盤多曲率 FPC 一次性成型
- 廣皓天180 度折 FPC 折彎機，助力某電子企業優化智能手機 FPC 可靠性
- 技術改進提升穩定性，廣皓天180 度折 FPC 折彎機更可靠
- 在 5G 通信設備制造中廣泛應用，廣皓天180 度折 FPC 折彎機大顯身手
- 鹽霧試驗箱在汽車行業的應用：從零部件到整車的防護驗證
作者榜
蘇州法夏科技
滬公網安備 31011502008050號
參與評論
登錄后參與評論