連續(xù)流動光化學提高產(chǎn)品選擇性Flow-Selective Transformations
ishiyama 等人報道了從硝基苯選擇性合成偶氮苯。通過在連續(xù)流動條件下的可見光照射(方案 186)。有趣的是,當反應分批進行時,硝基苯與曙紅 Y 和三乙醇胺與綠色 LED(525 nm)的光還原主要導致苯胺(19% 產(chǎn)率)和其他還原中間體(亞硝基苯和苯基)的形成羥胺)照射 24 小時后。然而,當使用 PTFE 毛細管(1 mm ID,2.36 mL 體積)將相同的反應轉化為連續(xù)流動時,得到 71% 的偶氮苯和僅 7% 的苯胺,停留時間為 4 小時。進一步的調(diào)查表明,管材(混濁的 PTFE 或透明 FEP)對反應結果沒有太大影響。光反應器的伸長,同時通過增加流速(>2 mL·h-1)保持停留時間恒定,導致更高的選擇性,這很可能是因為在更高流速下更好的混合。值得注意的是,發(fā)現(xiàn)可以通過增加還原劑(三乙醇胺)的當量來縮短停留時間。在另一項工作中,使用石墨氮化碳 (g-C3N4) 作為流動中的非均相催化劑,從硝基苯中進行偶氮化合物的光合作用。為避免堵塞,通過將氮氣泵入光反應器(PFA 毛細管,內(nèi)徑 1.6 毫米,體積 30 毫升),用紫色 LED(405 納米)照射,建立氣-液-固分段流動。該工藝的最佳生產(chǎn)率(26.1 mmol·h–1·L–1,停留時間為 7.5 分鐘)是分批獲得的生產(chǎn)率(4.7 mmol·h–1·L–1)的 5.6 倍。
方案 186. 反應器依賴性光催化偶氮苯合成
Singh、Pabbaraja 及其同事利用水作為氫源來進行光轉移氫化反應 (PTHR)(方案 187),報道了鄰甲基苯基酮光介導還原為仲醇的過程。 (763) 為了優(yōu)化,通過 T 型混合器將 2-甲基二苯甲酮引入水流中,然后進入 HPFA 反應器(1 mm ID,3 mL 體積),用中壓 250 W 燈照射。 兩種輸入的流速隨最佳條件而變化,在 29 分鐘的停留時間內(nèi)提供 89% 的產(chǎn)率。 對于該范圍,實施了在線后處理系統(tǒng),該系統(tǒng)包括將乙醚的入口流引入光反應器后的反應流,然后使用疏水性 PTFE 膜微分離器進行在線液-液分離。 使用此程序,成功減少了 25 種酮,產(chǎn)率為 37-88%。
方案 187. 水流中二芳基酮的光化學還原
同樣,Polyzos 等人報道了在作為廉價還原劑的三乙胺存在下亞胺的光催化還原(方案 188)。這項工作遵循先前的批量報告,其中主要限制是碘代芳烴取代物的競爭性脫鹵。 (765) 流動光反應器由盤繞的 PFA 毛細管(0.75 mm ID,3 mL 體積)組成,由兩個藍色 LED 陣列(7 W,447 nm)照射并加壓至 40 psi(2.8 bar)。該系統(tǒng)與在線 FlowIR (FTIR) 光譜儀相結合,該光譜儀在 9 小時的反應時間內(nèi)監(jiān)測輸出。從 23.89 mmol 開始,停留時間為 7 分鐘,獲得了 77% (7.68 g) 的所需胺,而脫碘過程幾乎完全被抑制。對于 N-(4-溴-苯基)-亞胺 (27.63 mmol),停留時間延長至 9 分鐘,產(chǎn)率為 79%。在較小的規(guī)模(0.4 mmol)上,5 種不同的亞胺成功地進行了光還原。在相同的批次條件下,觀察到選擇性顯著降低,輻照 3 小時后得到 64% 的脫鹵胺。
方案 188. 三乙胺光催化還原流動中的二苯亞胺
Buglioni, L., Raymenants, F., Slattery, A., Zondag, S. D. A., & No?l, T. (2021). Technological innovations in photochemistry for organic synthesis: Flow chemistry, high-throughput experimentation, scale-up, and photoelectrochemistry. Chemical Reviews. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.1c00332
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