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技術(shù)資訊

熱、電化學(xué)或相關(guān)策略來生成和使用危險試劑和相關(guān)反應(yīng)性中間體

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危險試劑和其他應(yīng)用

除了產(chǎn)生反應(yīng)性中間體的光化學(xué)和金屬化反應(yīng)外,各種研究還報告了熱、電化學(xué)或相關(guān)策略來生成和使用危險試劑和相關(guān)反應(yīng)性中間體。

2022 年,諾華公司的 Lehmann 等人成功開發(fā)了基于流動的重氮化和疊氮化反應(yīng),作為將 2H-吲唑作為藥物構(gòu)建塊的規(guī)?;緩降囊徊糠?。在環(huán)境溫度下處理重氮和疊氮化物中間體時,利用了流動反應(yīng)器的顯著特征,而高溫與銅線圈反應(yīng)器相結(jié)合促進了 2H-吲唑的生成,同時伴隨著氮氣的損失(120°C,8 bar)。

在流動模式下生成的危險試劑的選定示例

.1在流動模式下生成的危險試劑的選定示例。

亞硝酸叔丁酯 (TBN) 是一種常見的烷基亞硝酸酯,可用于各種重氮化和氧化反應(yīng)。為了解決其制備過程中的放熱性和可擴展性風(fēng)險,Maiti 團隊最近開發(fā)了一種專用的流動協(xié)議,使用 HCl、NaNO2 和 tBuOH 作為試劑。該方法允許 1 分鐘的短停留時間,并能夠在氧氣存在下有效實現(xiàn)苯乙烯的硝化反應(yīng)。三氧化二氮 (N2O3) 是一種有吸引力的原子經(jīng)濟亞硝化劑;然而,它的使用需要嚴(yán)格的安全預(yù)防措施。Monbaliu 團隊利用流動化學(xué)從氧氣和一氧化氮氣體中原位生成 N2O3 溶液,并展示了其對苯并三唑等工業(yè)相關(guān)雜環(huán)化合物的安全后續(xù)使用。在流動模式下利用反應(yīng)氣體的其他近期例子包括 Kappe 小組關(guān)于使用 SF4 作為脫氧氟化劑的報告,以及 Nagorny 小組利用 SF6 進行光敏氟化反應(yīng)的方法。此外,還公開了幾種電化學(xué)氟化方案,包括 Wirth 小組關(guān)于原位生成(二氟碘)甲苯的研究,以及 Lam 等人詳細(xì)介紹脫羧氟化方法的報告。

2023 年,Gou 等人報道了抗病毒藥物瑞德西韋的 5 步連續(xù)流合成成功。其合成的關(guān)鍵步驟是吡咯的 Vilsmeier-Haack 甲酰化,生成吡咯-2-腈。因此,該流動工藝能夠安全地生成和使用高反應(yīng)性的 Vilsmeier 試劑,從而降低因熱失控或壓力升高而導(dǎo)致的風(fēng)險。

連續(xù)流處理仍然是安全且可擴展地生成各種反應(yīng)中間體的重要領(lǐng)域。常見的合成策略包括光化學(xué)和電化學(xué)、反應(yīng)氣體以及高溫和低溫反應(yīng)。研究人員可以利用大量的反應(yīng)中間體,這些中間體通常提供更簡化和更經(jīng)濟的路線,從而增加最終工藝的可持續(xù)性。雖然該領(lǐng)域的過去研究利用了已知的經(jīng)典反應(yīng)中間體路線,但過去幾年還強調(diào)了使用流動化學(xué)來發(fā)現(xiàn)和開發(fā)新方法。這通常與在線分析和凈化工具相結(jié)合,以產(chǎn)生高效的集成流動方法。預(yù)計未來的努力將進一步強調(diào)機器學(xué)習(xí)和自動化工具,以加快這些發(fā)展;然而,毫無疑問,流動化學(xué)將繼續(xù)成為安全利用原位生成的反應(yīng)中間體的關(guān)鍵工具。

文章摘自

Recent advances exploiting reactive intermediates generated via continuous flow chemistry

原文鏈接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2452223624000282


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