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    一文讀懂綜述丨連續流技術最新應用案例分享

    更新時間:2023-12-27      點擊次數:670
      近年來,連續流化學在精細化學品領域越來越受到重視。有一些綜述性的文章或者教科書也分章節對連續流化學的應用作專門討論。
      
      從綠色化學的角度看,連續流化學與傳統釜式工藝比較有幾個明顯的優勢:
      
      1.可以有效的控制反應條件;
      
      2.可以快速進行工藝條件的篩選;
      
      3.易于實現化合物從實驗室規模放大到工業化生產。
      
      在氧族化合物研究領域,尤其是有機硫和有機硒化合物方面,研究人員越來越喜歡使用連續流技術。
      
      意大利Perugia大學藥物科學系,催化、合成與有機綠色化學研究團隊,最近對這一領域過去幾年的研究進行了綜述,主要列舉了過去幾年發表的關于連續流應用于硫和硒的化合物參與有機反應的案例。
      
      含硫化合物連續流工藝研究:
      
      該綜述在含硫化合物方面做了比較重點的介紹,有含硫雜環化合物的制備,磺酸鹽和亞磺酸鹽的制備,硫脲的制備以及其他含硫化合物參與的反應等。

    含硫化合物的連續流反應研究

     


      在這些應用實例中有單獨應用連續流技術的案例,還有連續流技術與光化學結合的案例,以及連續流技術與電化學相結合的案例。部分案例作者還對連續流化學工藝和傳統工藝進行了對比,連續流化學工藝在產品通量、反應時間或者物料用量方面表現了顯著的優勢。
      
      一、連續流技術與光化學結合
      
      Aleman等報道了連續光化學合成來制備異噻唑。

    連續光化學合成來制備異噻唑

     


      作者用α-亞胺氧基酸作為起始原料,在10-甲基-9-均三甲苯基吖啶高氯酸鹽作為光催化劑,和可見光照射下,失去二氧化碳和丙酮,然后環化合成異噻唑2。作者使用了一個18mLPFA管式反應器,在40W的藍光二極管照射下制備了一系列化合物,產品收率適中,但產量是常規條件下的140倍。
      
      ZhangMuliang等人報道了對甲氧基苯甲醛連續合成氟甲氧基硫酯25。

    對甲氧基苯甲醛連續合成氟甲氧基硫酯25

     


      在伊紅Y催化和藍色LED照射下,對甲氧基苯甲醛會生成的?;杂苫?,然后與硫代磺酸鹽24反應生成氟甲基硫酯,通過連續合成的方式可以達到每天15g的產率。
      
      二、固定床連續流反應器
      
      文章報道了兩篇利用含磺酸基的固定床連續流反應器的文獻,分別相對于釜式反應做了比較,結果表明在所有案例中,通量,反應時間和收率等方面連續流工藝都要優于釜式工藝。

    用磺酸催化的連續流反應研究

     


      Singh和Pabbaraja利用磺化氧化石墨烯(SGO)作為多相催化劑催化不同取代基的苯甲醛和1-甲基-4-氨基-3-丙基吡唑-5-甲酰胺57縮合和環化,得到吡唑嘧啶酮衍生物。
      
      此外,作者開發了一個多步驟的過程制備生物活性的吡唑嘧啶酮,如西地那非及其類似物,在比較短的停留時間條件下得到了較高的產率如圖2。西地那非的多步連續合成總反應時間32.35min,總收率65%。
      
      三、連續流技術在含硫藥物合成中的應用
      
      文章還報道了近幾年連續流技術在含硫藥物合成中的應用,主要有抗瘧藥物2-(二本甲硫基)苯并[d]惡唑合成,治療酒精成癮的二硫化四乙基秋蘭姆,環氧合酶-2(COX-2)抑制劑塞來昔布和治療泌尿系統結石和良性前列腺增生的藥物(R)-坦索羅辛等。
      
      Kim等人報道了抗瘧藥物2-(二本甲硫基)苯并[d]惡唑的連續合成。其主要過程為2-巰基苯并[d]惡唑59的溶液與n-BuLi通過一個Y型混合器后在第一個毛細管反應器中反應脫去侄子形成鋰鹽,在第二個反應器中鋰鹽與二苯基溴甲烷發生親核取代,在非常短的反應時間后,得到2-(二本甲硫基)苯并[d]惡唑的產率為75%。

    連續流合成含硫藥物的研究

     


      Kobayashi等報道了利用連續流方法制備(R)-坦索羅辛,已經開發了兩種用于合成的多相催化劑。通過四次催化轉化,且不需要分離或純化任何中間體或副產物得到(R)-坦索羅辛總收率為60 %,ee值64 %(重結晶后ee值為99 %)。
      
      與傳統釜式工藝相比較,連續流化學工藝可以有效縮短反應時間,避免副反應發生,提高反應收率。
      
      總結:連續流化學技術在有機硫化學領域的應用是一個非常有價值的研究方向。在有機硒化學方面,由于目前報告的例子數量較少,還有進一步研究的空間。
      
      連續流化學技術與其他方法如光化學和電化學等可以很好的配合應用已有很多文獻報道,在氧族有機化合物方面也同樣適用,也是連續化學在氧族有機化學領域的重點研究方向之一。
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