吡唑在醫(yī)藥、農(nóng)藥和農(nóng)用化學(xué)品中都很常見(jiàn)， 簡(jiǎn)化其合成方法可為有機(jī)化合物的發(fā)現(xiàn)和大規(guī)模制備 提供基礎(chǔ)，偶極環(huán)加成反應(yīng)為獲得復(fù)雜的吡唑提供了 一種簡(jiǎn)便的方法并得到了廣泛的應(yīng)用。
在連續(xù)流動(dòng)條件下，將負(fù)載在二氧化硅上的銅(醋酸銅)作為催化劑，催化斯德酮類化合物與 炔類化合物反應(yīng)生成具有立體選擇性的1，4-二取代 吡唑，解決了在批次反應(yīng)中因乙酸銅溶解度差而造成 反應(yīng)液成濃漿狀且反應(yīng)速度慢的問(wèn)題。
1，2，3-三唑環(huán)具有較強(qiáng)的偶極性以及形成氫鍵 的能力，在體內(nèi)較穩(wěn)定，一直是藥物發(fā)現(xiàn)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。Ötvös等 [1]采用銅粉為催化劑，在高壓連續(xù) 流反應(yīng)器中催化炔烴與疊氮化物環(huán)加成制備1，2，3 三氮唑，如圖1所示。
圖 1 連續(xù)流動(dòng)系統(tǒng)中疊氮化物與苯乙炔反應(yīng)
在該反應(yīng)過(guò)程中僅需將廉價(jià)易得的銅粉填充到不銹鋼管中，即可在高溫高壓下進(jìn)行反應(yīng)，避免了批次反應(yīng)中反應(yīng)物發(fā)生爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。該研究發(fā)現(xiàn)增加壓力可以使用更高的溫度，從而提高反應(yīng)速率和轉(zhuǎn)化率。
然而，通過(guò)增加流速降低停留時(shí)間會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)化率的急劇下降。通過(guò)研究表明加入胺作為堿性催化劑也可以增強(qiáng)銅催化的疊氮-炔基Husigen 環(huán)加成反應(yīng)(CuAAC)的反應(yīng)活性，因?yàn)樗鳛榕潴w 與Cu(I)結(jié)合，使其從基體中釋放出來(lái)，從而促進(jìn) Cu- 炔基絡(luò)合物的形成。該作者選擇N、N-二異丙基 乙胺(DIPEA)作為堿性催化劑，發(fā)現(xiàn)脂肪族疊氮化 物和芳香族疊氮化物均是流動(dòng)條件下 CuAAC反應(yīng)的優(yōu)良底物，而對(duì)于芳香族疊氮化物，苯環(huán)上存在的吸 電子基團(tuán)和供電子基團(tuán)并不影響收率。
通過(guò)將非均相催化劑應(yīng)用到連續(xù)流動(dòng)系統(tǒng)中，在連續(xù)流動(dòng)條件下進(jìn)行的催化反應(yīng)，與傳統(tǒng)的間歇合成方法相比，這種催化流動(dòng)反應(yīng)合成方法更安全、更經(jīng)濟(jì)、更省時(shí)、更節(jié)省空間，在環(huán)境相容性、效率和安全性方面具有優(yōu)勢(shì)，更符合綠色可 持續(xù)化學(xué)的要求。
由于反應(yīng)發(fā)生在有催化劑填充的狹小空間中，使得反應(yīng)物可與催化劑充分接觸，增加活性中間體的濃度，提高反應(yīng)活性。此外，將非均相催化劑應(yīng)用到連續(xù)流動(dòng)系統(tǒng)中還可以避免相關(guān)雜質(zhì)的產(chǎn)生或 催化劑的殘留，反應(yīng)結(jié)束后無(wú)需處理，使化合物的多步連續(xù)流動(dòng)合成能夠有效進(jìn)行。
歐世盛科技的“高通量全自動(dòng)催化劑評(píng)價(jià)系統(tǒng)“，為催化劑開(kāi)發(fā)向高活性、高選擇性、長(zhǎng)壽命方向發(fā)展，帶來(lái)了新的思維模式和技術(shù)路徑。
微反應(yīng)連續(xù)化解決方案
01 16通道全自動(dòng)催化劑評(píng)價(jià)裝置
優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)
1.采用快速填裝微填充床技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高效氣固傳質(zhì)，系統(tǒng)管路死體積小，平衡時(shí)間短
2.工作模式靈活，同一條件評(píng)價(jià)不同催化劑，也可不同條件，評(píng)價(jià)同一種催化劑
3.整機(jī)占地面積小(縱深765 mm, 長(zhǎng)1000 mm, 高1266 mm) 全流程自動(dòng)控制，操作過(guò)程無(wú)需人為干預(yù)
4.與在線氣相色譜聯(lián)用，實(shí)現(xiàn)樣品在線過(guò)程檢測(cè)
5.可在手機(jī)端遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、控制，無(wú)需人工在場(chǎng)值守
6.模塊化設(shè)計(jì)，設(shè)備維護(hù)簡(jiǎn)便
7.主動(dòng)安全與被動(dòng)安全相結(jié)合，確保設(shè)備運(yùn)行過(guò)程安全性
02 單通道全自動(dòng)催化劑評(píng)價(jià)裝置
03 雙通道全自動(dòng)催化劑評(píng)價(jià)裝置
參考文獻(xiàn)
[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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