背景: 光合成作为一种绿色合成技术手段成为化工和制药化学合成研究方向之一。传 统釜式光化学放大需要克服许多困难,而微通道光化学反应器能够有效提升传质、 换热效率,并且易于放大。大连理工大学孟庆伟教授利用光化学反应器进行可 见光催化的气-液-液三相不对称氧化β-二羰基化合物的反应。
连续流实验:
最佳反应条件:有机相:PTC-6(20 mol%)溶于 PhCH3(10 mL)中;水相: 10%K2HPO4溶液;有机相和水相流速:1.5ml/min;氧气流速:10ml/min;光源:白 色 LED;光敏剂:TPP;;反应压力:1atm;停留时间:0.89min;反应温度:0°C。
d(反应压力 1 atm);e(反应压力 5 atm); f(20mol%PTC-6);g(5mol%PTC-6); h(0.1mol%Ps);i(0.01mol%Ps) 然后,研究者扩大了底物范围。底物(1a-1g 和 1i)可以转化成相应的产物 (图 3、2a-2g 和 2i)。
实验结果: 对于多个底物,产率高(87-97%),对映选择性好(75-86%ee)。在微通道反应器中,停留时间为 0.89min。最后再(1.03g,3mmol,1a)对反应进行了克级放大,没有损失产率和对映选择性。
总结: 1. 通过微通道反应器实现了可见光催化的非均相气液不对称氧化β-二羰 基化合物,且实现了克放大。反应器无缝放大的优势对后续产能进一步扩大, 为实现工业化生产提供了保障。 2. 连续流光化学反应条件下得到了较好的收率和对映体选择性,并大大缩短了停留时间,反应效率提升。 3. 微通道反应器的高效传质和传热使反应在 0°C(釜式需要-15°C)的反应温度既获得了很好的收率和选择性。
参考文献: Org. Process Res. Dev. 2014, 18, 1476−1481
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