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康宁微通道反应器在环丙烷化反应中的应用
点击次数:169 发布时间:2022-10-11
  康宁研究者报告了一种光催化连续流方法,以杂化化合物和芳基重氮化合物为原料,高选择性、高转化率的制备环丙烷类化合物。
  
  研究背景:芳基重氮酯在有机合成领域中应用广泛,特别是与杂环进行环丙烷化反应,能够得到重要的药物中间体。芳基重氮酯在学术研究中也具有很高的价值,但由于其毒性和爆炸性,在工业化中的应用受限。
  

环丙烷化反应

 

  化学工艺的发展受安全性、工艺稳定性、成本和环境等因素驱动。但是,微通道反应器可以有效解决芳基重氮酯在工业应用中的安全性问题。它的明显优势包括:
  
  1、其更大的比表面积,能够提供更好的传质换热效果;
  
  2、持液体积大大减少,能够有效降低重氮化合物爆炸产生的危害性;
  
  3、在背压条件下可便捷的处理重氮类化合物参与的析气反应。
  
  而且可见光作为一种清洁、无污染的能源在成本、原子效率和可持续性等方面于微通道反应器相结合。可用于在环境条件下为化学反应提供动力。连续流光化学反应器可解决由于透射光与路径长度的对数相关性(比尔-兰伯特定律)导致光化学间歇反应的放大效应问题。
  

康宁微通道反应器

 

  首先在釜式条件的基础上对反应温度、停留时间、光强度、反应浓度、溶剂等条件进行了考察。研究中,研究者发现碳酸二甲酯(DMC)能够有效提升反应的选择性和收率,且避免使用毒性大、易挥发、对环境有害等缺点的二氯乙烷(DCE)。
  
  此外,研究者通过对照实验,验证了该反应只有在光催化条件下才能够发生反应。
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