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康寧微通道反應器在環丙烷化反應中的應用

更新時間：2022-10-11      點擊次數：2096
　　康寧研究者報告了一種光催化連續流方法，以雜化化合物和芳基重氮化合物為原料，高選擇性、高轉化率的制備環丙烷類化合物。
　　
　　研究背景：芳基重氮酯在有機合成領域中應用廣泛，特別是與雜環進行環丙烷化反應，能夠得到重要的藥物中間體。芳基重氮酯在學術研究中也具有很高的價值，但由于其毒性和爆炸性，在工業化中的應用受限。
　　

環丙烷化反應

 

　　化學工藝的發展受安全性、工藝穩定性、成本和環境等因素驅動。但是，微通道反應器可以有效解決芳基重氮酯在工業應用中的安全性問題。它的明顯優勢包括：
　　
　　1、其更大的比表面積，能夠提供更好的傳質換熱效果；
　　
　　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。
　　
　　而且可見光作為一種清潔、無污染的能源在成本、原子效率和可持續性等方面于微通道反應器相結合。可用于在環境條件下為化學反應提供動力。連續流光化學反應器可解決由于透射光與路徑長度的對數相關性（比爾-蘭伯特定律）導致光化學間歇反應的放大效應問題。
　　

康寧微通道反應器

 

　　首先在釜式條件的基礎上對反應溫度、停留時間、光強度、反應濃度、溶劑等條件進行了考察。研究中，研究者發現碳酸二甲酯（DMC）能夠有效提升反應的選擇性和收率，且避免使用毒性大、易揮發、對環境有害等缺點的二氯乙烷（DCE）。
　　
　　此外，研究者通過對照實驗，驗證了該反應只有在光催化條件下才能夠發生反應。
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