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康寧微通道反應(yīng)器在環(huán)丙烷化反應(yīng)中的應(yīng)用

更新時(shí)間:2022-10-11      點(diǎn)擊次數(shù):1273
  康寧研究者報(bào)告了一種光催化連續(xù)流方法,以雜化化合物和芳基重氮化合物為原料,高選擇性、高轉(zhuǎn)化率的制備環(huán)丙烷類化合物。
  
  研究背景:芳基重氮酯在有機(jī)合成領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛,特別是與雜環(huán)進(jìn)行環(huán)丙烷化反應(yīng),能夠得到重要的藥物中間體。芳基重氮酯在學(xué)術(shù)研究中也具有很高的價(jià)值,但由于其毒性和爆炸性,在工業(yè)化中的應(yīng)用受限。
  

環(huán)丙烷化反應(yīng)

 

  化學(xué)工藝的發(fā)展受安全性、工藝穩(wěn)定性、成本和環(huán)境等因素驅(qū)動(dòng)。但是,微通道反應(yīng)器可以有效解決芳基重氮酯在工業(yè)應(yīng)用中的安全性問題。它的明顯優(yōu)勢(shì)包括:
  
  1、其更大的比表面積,能夠提供更好的傳質(zhì)換熱效果;
  
  2、持液體積大大減少,能夠有效降低重氮化合物爆炸產(chǎn)生的危害性;
  
  3、在背壓條件下可便捷的處理重氮類化合物參與的析氣反應(yīng)。
  
  而且可見光作為一種清潔、無污染的能源在成本、原子效率和可持續(xù)性等方面于微通道反應(yīng)器相結(jié)合??捎糜谠诃h(huán)境條件下為化學(xué)反應(yīng)提供動(dòng)力。連續(xù)流光化學(xué)反應(yīng)器可解決由于透射光與路徑長(zhǎng)度的對(duì)數(shù)相關(guān)性(比爾-蘭伯特定律)導(dǎo)致光化學(xué)間歇反應(yīng)的放大效應(yīng)問題。
  

康寧微通道反應(yīng)器

 

  首先在釜式條件的基礎(chǔ)上對(duì)反應(yīng)溫度、停留時(shí)間、光強(qiáng)度、反應(yīng)濃度、溶劑等條件進(jìn)行了考察。研究中,研究者發(fā)現(xiàn)碳酸二甲酯(DMC)能夠有效提升反應(yīng)的選擇性和收率,且避免使用毒性大、易揮發(fā)、對(duì)環(huán)境有害等缺點(diǎn)的二氯乙烷(DCE)。
  
  此外,研究者通過對(duì)照實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了該反應(yīng)只有在光催化條件下才能夠發(fā)生反應(yīng)。
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