Name: a scalable balz-schiemann reaction protocol in a continuous flow reactor
Uploaded: 2023-02-10T12:55:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Scalable Balz-Schiemann Reaction Protocol in a Continuous Flow Reactor at JoVE.com

نود أن نشكر دعم برنامج شنتشن للعلوم والتكنولوجيا (رقم المنحة. KQTD20190929172447117).

تنبيه: تحقق بعناية من خصائص وسمية المواد الكيميائية الموصوفة هنا للمناولة الكيميائية المناسبة للمواد ذات الصلة وفقا لأوراق بيانات سلامة المواد (MSDS). بعض المواد الكيميائية المستخدمة ضارة بالصحة ، ويجب توخي الحذر بشكل خاص. تجنب استنشاق وملامسة الجلد من هذه المواد. يرجى ارتداء معدات الوقاية...

<ol>
	<li>Alexander, J. C., Stephen, G. D., Paul, M. R., James, E. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Beyond+the+Balz-Schiemann+reaction:+The+utility+of+Tetrafluoroborates+and+Boron+Trifluoride+as+nucleophilic+fluoride+sources.">Beyond the Balz-Schiemann reaction: The utility of Tetrafluoroborates and Boron Trifluoride as nucleophilic fluoride sources.</a> Chemical Reviews. 115 (2), 566-611 (2014).</li><li>Mo, F., Qiu, D., Zhang, L., Wang, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recent+development+of+Aryl+Diazonium+chemistry+for+the+derivatization+of+aromatic+compounds.">Recent development of Aryl Diazonium chemistry for the derivatization of aromatic compounds.</a> Chemical Reviews. 121 (10), 5741-5829 (2021).</li><li>Riccardo, P., Maurizio, B., Alessandra, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flow+chemistry:+Recent+developments+in+the+synthesis+of+pharmaceutical+products.">Flow chemistry: Recent developments in the synthesis of pharmaceutical products.</a> Organic Process Research &amp; Development. 20 (1), 2-25 (2016).</li><li>Ball, N. D., Sanford, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+and+reactivity+of+a+Mono-&#963;-aryl+Palladium(iv)+fluoride+complex.">Synthesis and reactivity of a Mono-&#963;-aryl Palladium(iv) fluoride complex.</a> Journal of the American Chemical Society. 131 (11), 3796-3797 (2009).</li><li>Griffete, N., Herbst, F., Pinson, J., Ammar, S., Mangeney, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preparation+of+water-soluble+magnetic+nanocrystals+using+aryl+diazonium+salt+chemistry.">Preparation of water-soluble magnetic nanocrystals using aryl diazonium salt chemistry.</a> Journal of the American Chemical Society. 133 (6), 1646 (2011).</li><li>Stefan, A., Gunther, S., Matthew, J. F., Heinz, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+one-pot+Diazotation-Fluorodediazoniation+reaction+and+fluorine+gas+for+the+production+of+fluoronaphthyridines.">A one-pot Diazotation-Fluorodediazoniation reaction and fluorine gas for the production of fluoronaphthyridines.</a> Organic Process Research &amp; Development. 18 (8), 993-1001 (2014).</li><li>Carl, T., Alexandre, L., Rajeev, S. B., R&#233;jean, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Concise+and+efficient+synthesis+of+4-Fluoro-1H-pyrrolo[2,3-b]pyridine.">Concise and efficient synthesis of 4-Fluoro-1H-pyrrolo[2,3-b]pyridine.</a> Organic Letters. 5 (26), 5023-5025 (2003).</li><li>Nicolas, O., Erwan, L. G., Fran&#231;ois, X. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Handling+diazonium+salts+in+flow+for+organic+and+material+chemistry.">Handling diazonium salts in flow for organic and material chemistry.</a> Organic Chemistry Frontiers. 2 (5), 590-614 (2015).</li><li>Fortt, R., Wootton, R., Mello, A. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Continuous-flow+generation+of+anhydrous+diazonium+species:+Monolithic+microfluidic+reactors+for+the+chemistry+of+unstable+intermediates.">Continuous-flow generation of anhydrous diazonium species: Monolithic microfluidic reactors for the chemistry of unstable intermediates.</a> Organic Process Research &amp; Development. 7 (5), 762-768 (2003).</li><li>Liu, Y., Zeng, C., Wang, C., Zhang, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Continuous+diazotization+of+aromatic+amines+with+high+acid+and+sodium+nitrite+concentrations+in+microreactors.">Continuous diazotization of aromatic amines with high acid and sodium nitrite concentrations in microreactors.</a> Journal of Flow Chemistry. 8 (3-4), 139-146 (2018).</li><li>Arlene, B., Aisling, L., Alex, C. P., Marcus, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Forgotten+and+forbidden+chemical+reactions+revitalised+through+continuous+flow+technology.">Forgotten and forbidden chemical reactions revitalised through continuous flow technology.</a> Organic &amp; Biomolecular Chemistry. 19 (36), 7737-7753 (2021).</li><li>Jianli, C., Xiaoxuan, X., Jiming, L., Zhiqun, Y., Weike, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Revisiting+aromatic+diazotization+and+aryl+diazonium+salts+in+continuous+flow:+highlighted+research+during+2001-2021.">Revisiting aromatic diazotization and aryl diazonium salts in continuous flow: highlighted research during 2001-2021.</a> Reaction Chemistry &amp; Engineering. 7 (6), 1247-1275 (2022).</li><li>Li, B., Widlicka, D., Boucher, S., Hayward, C., Young, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Telescoped+flow+process+for+the+syntheses+of+N-Aryl+pyrazoles.">Telescoped flow process for the syntheses of N-Aryl pyrazoles.</a> Organic Process Research &amp; Development. 16 (12), 2031-2035 (2012).</li><li>Zhi, Y., Yan, L., Chuan, Y., Wei-ke, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Continuous+flow+reactor+for+Balz-Schiemann+reaction:+a+new+procedure+for+the+preparation+of+aromatic+fluorides.">Continuous flow reactor for Balz-Schiemann reaction: a new procedure for the preparation of aromatic fluorides.</a> Tetrahedron Letters. 54 (10), 1261-1263 (2013).</li><li>Li, B., Steven, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+flow+processes+for+the+syntheses+of+N-aryl+pyrazoles+and+diethyl+cyclopropane-cis-1,2-dicarboxylate.">Development of flow processes for the syntheses of N-aryl pyrazoles and diethyl cyclopropane-cis-1,2-dicarboxylate.</a> Acs Symposium. 1181 (14), 383-402 (2014).</li><li>Zhiqun, Y., Hei, D., Xiaoxuan, X., Jiming, L., Weike, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Continuous-Flow+diazotization+for+efficient+synthesis+of+Methyl+2-(Chlorosulfonyl)benzoate:+An+example+of+inhibiting+parallel+side+reactions.">Continuous-Flow diazotization for efficient synthesis of Methyl 2-(Chlorosulfonyl)benzoate: An example of inhibiting parallel side reactions.</a> Organic Process Research &amp; Development. 20 (12), 2116-2123 (2016).</li><li>Jiming, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Continuous-flow+double+diazotization+for+the+synthesis+of+m-difluorobenzene+via+Balz-Schiemann+reaction.">Continuous-flow double diazotization for the synthesis of m-difluorobenzene via Balz-Schiemann reaction.</a> Journal of Flow Chemistry. 10 (4), 589-596 (2020).</li><li>Zhiqun, Y., Yanwen, L., Chuanming, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Continuous+kilogram-scale+process+for+the+manufacture+of+o-Difluorobenzene.">A Continuous kilogram-scale process for the manufacture of o-Difluorobenzene.</a> Organic Process Research &amp; Development. 16 (10), 1669-1672 (2012).</li><li>Hathaniel, H. P., Timothyl, J. S., Stephen, L. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+synthesis+of+aryl+fluorides+in+continuous+flow+through+the+Balz-Schiemann+reaction.">Rapid synthesis of aryl fluorides in continuous flow through the Balz-Schiemann reaction.</a> Angewandte Chemie International Edition. 55 (39), 11907-11911 (2016).</li><li>David, R. S., Fran&#231;ois, L., William, J. M., John, R. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+improved+Balz-Schiemann+reaction+enabled+by+ionic+liquids+and+continuous+processing.">An improved Balz-Schiemann reaction enabled by ionic liquids and continuous processing.</a> Tetrahedron. 75 (32), 4261-4265 (2019).</li><li>He, G., Wang, D., Liang, C., Chen, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Theoretical+study+on+thermal+safety+of+preparing+fluorobenzene+by+the+Balz-Schiemann+reaction+and+fluorodenitration+reaction.">Theoretical study on thermal safety of preparing fluorobenzene by the Balz-Schiemann reaction and fluorodenitration reaction.</a> Journal of Chemical Health &amp; Safety. 20 (1), 30-34 (2013).</li><li>Schotten, C., Leprevost, S. K., Yong, L. M., Hughes, C. E., Browne, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+the+thermal+stabilities+of+diazonium+salts+and+their+corresponding+triazenes.">Comparison of the thermal stabilities of diazonium salts and their corresponding triazenes.</a> Organic Process Research &amp; Development. 24 (10), 2336-2341 (2020).</li><li>Sharma, Y., Nikam, A. V., Kulkarni, A. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Telescoped+sequence+of+exothermic+and+endothermic+reactions+in+multistep+flow+synthesis.">Telescoped sequence of exothermic and endothermic reactions in multistep flow synthesis.</a> Organic Process Research &amp; Development. 23 (2), 170-176 (2018).</li></ol>

تم تنفيذ بروتوكول التدفق المستمر لتفاعل Balz-Schiemann بنجاح من خلال مزيج من مفاعل تدفق القناة الدقيقة ومفاعل التدفق المختلط ديناميكيا. تتميز هذه الاستراتيجية بالعديد من المزايا مقارنة بعملية الدفعات: (أ) إنها أكثر أمانا مع تكوين ملح الديازونيوم المتحكم فيه. '2' أنها أكثر قابلية لارتفاع درجة حرا?...

تفاعل Balz−Schiemann هو طريقة كلاسيكية لاستبدال مجموعة الديازونيوم بالفلور عن طريق تسخين ArN 2 + BF4− بدون مذيب 1,2. يمكن تطبيق التفاعل على مجموعة واسعة من ركائز أمين الأريل ، مما يجعله نهجا قابلا للتطبيق بشكل عام لتوليف أمينات الأريل ، والتي تستخدم بشكل متكرر للوسيطات المتقدمة في الصناعات الدوائية أو الكيميائية الدقيقة 2,3. لسوء الحظ ، غالبا ما يتم استخدام ظروف التفاعل القاسية في تفاعل Balz-Schiemann ، ويولد التفاعل أملاح أريلديازونيوم قابلة للانفجار4،5،6،7،8. التحديات الأخرى المرتبطة بتفاعل Balz-Schiemann هي تكوين المنتجات الجانبية أثناء عملية التحلل الحراري وعائدها المتواضع. من أجل تقليل تكوين المنتج الجانبي ، يمكن إجراء إزالة الديازوتة الحرارية في المذيبات غير القطبية أو باستخدام أملاح الديازونيومالأنيقة 9,10 ، مما يعني أنه يجب عزل أملاح الأريلديزانيوم. ومع ذلك ، فإن ديازوت الأمينات العطرية يكون طاردا للحرارة وسريعا بشكل عام ، وهو خطر مرتبط بعزل ملح الديازونيوم المتفجر ، خاصة في الإنتاج على نطاق واسع.
في السنوات الأخيرة ، ساعدت تقنيات توليف التدفق المستمر في التغلب على مشكلات السلامة المرتبطة بتفاعلات Balz-Schiemann11,12. على الرغم من وجود بعض الأمثلة على ديازوت الأمينات العطرية باستخدام المفاعلات الدقيقة المستمرة لإزالة الأمين في مواقع بارا إلى أريل كلوريدات ، 5-أزوديا ، وكلوروسولفونيل ، تم الإبلاغ عن هذه المساهمات فقط على مقياس مختبري13،14،15،16،17. طور يو وزملاؤه عملية مستمرة على نطاق كيلو لتوليف فلوريد أريل18. لقد أظهروا أن تحسين نقل الحرارة والكتلة لنظام التدفق سيفيد كل من عملية diazotization وعملية الفلورة. ومع ذلك ، فقد استخدموا مفاعلين منفصلين للتدفق المستمر. لذلك ، تم التحقيق في عمليات التحلل والتحلل الحراري بشكل منفصل. تم نشر مساهمة أخرى من قبل Buchwald وزملاؤه19 ، حيث قدموا فرضية مفادها أنه إذا كان تكوين المنتج يسير من خلال آلية SN2Ar أو SN1 ، فيمكن تحسين العائد عن طريق زيادة تركيز مصدر الفلورايد. لقد طوروا عملية هجينة لمفاعل الخزان المتدفق إلى المستمر (CSTR) حيث تم توليد أملاح الديازونيوم واستهلاكها بطريقة مستمرة وخاضعة للرقابة. ومع ذلك ، فإن كفاءة نقل الحرارة والكتلة ل CSTR ليست جيدة بما يكفي كمفاعل تدفق أنبوبي ، ولا يمكن توقع استخدام CSTR كبير مع أملاح الديازونيوم المتفجرة في الإنتاج على نطاق واسع. بعد ذلك ، طور نابر وزملاؤه عملية تدفق مستمرة بالكامل لتجميع 2-فلورو أدينين من 2،6-ديامينوبورين20. ووجدوا أن تفاعل Balz-Schiemann الطارد للحرارة كان أسهل في التحكم بطريقة التدفق المستمر وأن أبعاد الأنابيب لمفاعل التدفق ستؤثر على جوانب نقل الحرارة والتحكم في درجة الحرارة - يظهر مفاعل الأنبوب ذي الأبعاد الكبيرة تحسنا إيجابيا. ومع ذلك ، فإن التأثير الموسع لمفاعل الأنبوب سيكون ملحوظا ، كما أن ضعف قابلية الذوبان لملح الأريل ثنائي الزونيوم القطبي في المذيبات العضوية أمر مزعج لمفاعلات الأنبوب الثابت ، التي تواجه خطر الانسداد. على الرغم من إحراز تقدم ملحوظ ، لا تزال هناك بعض المشاكل المرتبطة بتفاعلات Balz-Schiemann واسعة النطاق. وبالتالي ، فإن تطوير بروتوكول محسن من شأنه أن يوفر وصولا سريعا وقابلا للتطوير إلى فلوريد الأريل لا يزال مهما.
تشمل التحديات المرتبطة بمعالجة تفاعل Balz-Schiemann على نطاق واسع ما يلي: (i) عدم الاستقرار الحراري لوسيط الديازونيوم المتراكم خلال فترة زمنية قصيرة21 ؛ (ii) أوقات المعالجة الطويلة؛ و (ثالثا) التسخين غير المنتظم أو وجود الماء في فلوروبورات الديازونيوم ، مما يؤدي إلى تحلل حراري لا يمكن السيطرة عليه وزيادة تكوين المنتج الثانوي22,23. بالإضافة إلى ذلك (iv) في بعض أوضاع معالجة التدفق ، لا يزال عزل وسيط الديازونيوم مطلوبا بسبب قابليته المنخفضة للذوبان14 ، والذي يتم تغذيته بعد ذلك في تفاعل تحلل معدل غير منضبط. لا يمكن تجنب خطر التعامل مع كمية كبيرة من ملح الديازونيوم المستقيم. وبالتالي ، هناك فائدة كبيرة في تطوير استراتيجية التدفق المستمر لحل المشاكل المذكورة أعلاه وتجنب كل من تراكم وعزل أنواع الديازونيوم غير المستقرة.
من أجل إنشاء إنتاج أكثر أمانا بطبيعته للمواد الكيميائية في المستحضرات الصيدلانية ، ركزت مجموعتنا على تقنية التدفق المستمر متعددة الخطوات. في هذا العمل ، نطبق هذه التقنية على تخليق Balz-Schiemann على مقياس كيلوغرام بطريقة تقضي على عزل أملاح أريل ديازونيوم ، مع تسهيل الفلورة الفعالة.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>2-Methylpyridin-3-amine</td>
			<td>Raffles Pharmatech Co. Ltd</td>
			<td>C2021236-SM5-H221538-008</td>
			<td>HPLC: &#62;98%, Water by KF &#8804;0.5%</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>316L piston constant flow pump</td>
			<td>Oushisheng (Beijing) Technology Co.,Ltd</td>
			<td>DP-S200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BF3.Et2O</td>
			<td>Whmall.com</td>
			<td>B802217</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Citric acid</td>
			<td>Titan Technology Co., Ltd</td>
			<td>G83162G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>con.HCl</td>
			<td>Foshang Xilong Huagong</td>
			<td>1270110101601M&#160;&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dynamically mixed flow reactor</td>
			<td>Autichem Ltd</td>
			<td>DM500</td>
			<td>316L reator with 500 mL of internal volume</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heptane</td>
			<td>Shenzhen Huachang</td>
			<td>HCH606</td>
			<td>Water by KF &#8804;0.5%</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micro flow reactor</td>
			<td>Corning Reactor Technology Co.,Ltd</td>
			<td>G1 Galss AFR</td>
			<td>Glass module with 9 mL of internal volume</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PTFE piston constant flow pump</td>
			<td>Sanotac China</td>
			<td>MPF1002C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium hydroxide</td>
			<td>Foshang Xilong Huagong</td>
			<td>1010310101700</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>tert-Butyl methyl ether</td>
			<td>Titan Technology Co., Ltd</td>
			<td>01153694</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>tert-Butyl nitrite</td>
			<td>Whmall.com</td>
			<td>XS22030900060</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tetrahydrofuran</td>
			<td>Titan Technology Co., Ltd</td>
			<td>1152930</td>
			<td>Water by KF &#8804;0.5%</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a scalable balz-schiemann reaction protocol in a continuous flow reactor

يتزايد الطلب على الفلورايد العطري بشكل مطرد في الصناعات الدوائية والكيميائية الدقيقة. تفاعل Balz-Schiemann هو استراتيجية مباشرة لإعداد فلوريد الأريل من أمينات الأريل ، عن طريق تحضير وتحويل وسيطات ديازون رباعي فلوروبورات. ومع ذلك ، توجد مخاطر كبيرة على السلامة في التعامل مع أملاح أريل ديازونيوم عند التوسع. من أجل تقليل الخطر ، نقدم بروتوكول التدفق المستمر الذي تم إجراؤه بنجاح على مقياس كيلوغرام يزيل عزل أملاح أريل ديازونيوم مع تسهيل الفلورة الفعالة. تم إجراء عملية الديازوت عند 10 درجات مئوية مع وقت إقامة مدته 10 دقائق ، تليها عملية الفلورة عند 60 درجة مئوية مع وقت إقامة يبلغ 5.4 ثانية مع حوالي 70٪ عائد. تم تقليل وقت رد الفعل بشكل كبير من خلال إدخال نظام التدفق المستمر متعدد الخطوات هذا.

يظهر تفاعل النموذج في الشكل 2. تم اختيار 2-Methylpyridin-3-amine (المركب 1 في الشكل 2) كمادة أولية لتحضير 2-methylpyridin-3-fluoride (المركب 3 في الشكل 2) عبر تفاعل Balz-Schiemann. تم فحص المعلمات التجريبية بشكل منهجي من خلال درجات حرارة التفاعل المتغيرة ووقت الإقامة. ال...

Watch this Scientific Journal Video about A Scalable Balz-Schiemann Reaction Protocol in a Continuous Flow Reactor at JoVE.com

A Scalable Balz-Schiemann Reaction Protocol in a Continuous Flow Reactor

يتم تقديم بروتوكول تدفق مستمر مفصل قابل للتطوير لتجميع فلوريد أريل من أمين أريل من خلال تفاعل Balz-Schiemann.

بروتوكول تفاعل Balz-Schiemann قابل للتطوير في مفاعل التدفق المستمر

The demand for aromatic fluorides is steadily increasing in the pharmaceutical and fine chemical industries. The Balz-Schiemann reaction is a ...

بروتوكولنا هو استراتيجية مباشرة لإعداد فلوريد أريل من أمين أريل بطريقة التدفق المستمر. إنه آمن ويمكن التحكم فيه وفعال. يمكن أن يوفر هذا الإجراء نظرة ثاقبة على صناعة المواد الكيميائية والصيدلانية الدقيقة ، والتي يمكن أن تجعل العملية آمنة وموثوقة.يرجى توخي الحذر واليقظة سوف تؤدي هذه التقنية. أولا ، اقرأ جميع الخطوات واكتشف تفاصيل التشغيل قبل تجربة هذه التقنية. لإجراء تفاعل Balz-Schiemann في نظام التدفق المستمر ، قم بإعداد وحدتين من مفاعل التدفق الدقيق بحجم تفاعل داخلي يبلغ تسعة ملليلتر ، ومفاعل أنبوب خلط ديناميكي واحد بحجم تفاعل داخلي يبلغ 500 ملليلتر.أيضا ، قم بإعداد مضخة تدفق ثابت واحدة برأس مضخة PTFE ، وثلاث مضخات تدفق ثابت برأس مضخة من الفولاذ المقاوم للصدأ 316 لتر. قم بتجميع المعدات كما هو موضح في المخطوطة. تحقق من السلامة الميكانيكية لجميع التوصيلات بين المضخات وخطوط الأنابيب ومفاعلات التدفق قبل الاستخدام.ضبط معدلات تدفق المضخات. ثم اضبط مخرج الغلاف ودرجة حرارة منطقة الخلط المسبق وتكوين ملح الديازونيوم عند خمس درجات مئوية تحت الصفر ودرجة حرارة مخرج الغلاف لمنطقة التحلل الحراري عند 60 درجة مئوية للحفاظ على تنظيم درجة الحرارة. للتحقق من سلامة المعدات وتسربها ، ضع أولا خط أنابيب الجرعات للمضخات A و B و C و D في زجاجة التغذية E.وتفريغ خط الأنابيب في زجاجة جمع النفايات. ثم ابدأ تشغيل المضخات وقم بتنظيم الضغط الخلفي ببطء حتى ثلاثة أشرطة. راقب استقرار كل مضخة وتحقق من جميع الوصلات وخطوط الأنابيب والمفاعلات بحثا عن أي تسرب للمذيبات.تحقق أيضا مما إذا كانت درجة حرارة مدخل ومخرج الغلاف لكل منطقة وضغط المدخل الحالي لكل مضخة ضمن النطاقات المستهدفة. ثم أوقف المضخات بعد 10 دقائق من توازن الحالة المستقرة. لبدء عملية التفاعل ، ضع خط أنابيب الجرعات A و B و C و D في الأعلاف المقابلة ، وضع خط أنابيب التفريغ في زجاجة جمع النفايات.ابدأ تشغيل المضخات A و B في وقت واحد وسجل الوقت. ثم ابدأ المضخة C بعد 30 ثانية وضخ D بعد 8 دقائق. بعد 10 دقائق من توازن الحالة المستقرة ، ضع خط أنابيب التفريغ في وعاء تجميع المنتج.مراقبة وتسجيل درجة حرارة كل منطقة وضغط كل مضخة. بمجرد اكتمال ضخ التغذية B ، أدخل خط أنابيب الجرعات B في التغذية E.ثم ضع خط أنابيب التفريغ في زجاجة جمع النفايات. وجرعات خط الأنابيب ، A و C و D في زجاجة التغذية E.قم بإيقاف تشغيل المضخات A و B و C و D بعد 10 دقائق من الغسيل. تم تطبيق مفاعل التدفق المستمر بنجاح على تفاعل Balz-Schiemann على ركيزة نموذجية. تم التحكم في درجة حرارة تفاعل تجارب التدفق بنجاح عند 10 درجات مئوية مع نقاء المنتج الخام بنسبة 70٪ ، والتي كانت أعلى مما تم الحصول عليه في معالجة الدفعات.تم الوصول إلى ما يقرب من 98٪ من التحويل في 600 ثانية من وقت المقيم. عندما كان معدل التدفق 50 ملليلتر في الدقيقة في منطقة diazotization ، و 5.4 ثانية في منطقة التحلل الحراري ، بمعدل تدفق 100 ملليلتر في الدقيقة. تؤدي زيادة معدل التدفق إلى ترك كمية كبيرة من مواد البدء في التفاعل وقد يؤدي تقليل معدل التدفق إلى استهلاك مادة البدء تماما ، ولكنه يحد من كفاءة الإنتاج.تم تنقية المنتج الخام وتحليله باستخدام التحليل الطيفي الكتلي والبروتون-الرنين المغناطيسي النووي والفلور-الرنين المغناطيسي النووي. من المهم إظهار أن المفاعلات عبارة عن مضخات وفقا للخاصية الكيميائية وقابلية امتصاص المواد ، خاصة بالنسبة لأولئك الذين يعانون من درجة عالية أو لتلك التفاعلات ذات التكوين الصلب. يمكن إجراء التفاعلات التي لها تأثير سائل ومعدل تفاعل أسرع باستخدام نظام التدفق المستمر.بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يسبب تفاعلا قد يؤدي أو لا يؤدي إلى تكوين مادة صلبة.

Research

JoVE Journal

Chemistry

Preparation and Use of Samarium Diiodide (SmI2) in Organic Synthesis: The Mechanistic Role of HMPA and Ni(II) Salts in the Samarium Barbier Reaction

Preparation and Use of Samarium Diiodide SmI2 in Organic Synthesis: The Mechanistic Role of HMPA and NiII Salts in the Samarium Barbier Reaction

إعداد واستخدام ثنائي يوديد السمريوم (SMI<sub&gt; 2</sub&gt;) في التركيب العضوي: دور الميكنة من أملاح النيكل وHMPA (II) في رد فعل باربييه السمريوم

Although initially considered an esoteric reagent, SmI2 has become a common tool for synthetic organic chemists. SmI2 is generated through the addition of ...

Untargeted Metabolomics from Biological Sources Using Ultraperformance Liquid Chromatography-High Resolution Mass Spectrometry (UPLC-HRMS)

Untargeted Metabolomics from Biological Sources Using Ultraperformance Liquid Chromatography-High Resolution Mass Spectrometry UPLC-HRMS

الايض غير مستهدفة من مصادر بيولوجية عن طريق Ultraperformance اللوني السائل عالية الدقة الطيف الكتلي (UPLC-HRMS)

Here we present a workflow to analyze the metabolic profiles for biological samples of interest including; cells, serum, or tissue. The sample is first ...

A Simple and Rapid Protocol for Measuring Neutral Lipids in Algal Cells Using Fluorescence

بسيط وبروتوكول السريع لقياس الدهون في خلايا الطحالب المحايدة عن طريق الإسفار

Algae are considered excellent candidates for renewable fuel sources due to their natural lipid storage capabilities. Robust monitoring of algal ...

Real-time Monitoring of Reactions Performed Using Continuous-flow Processing: The Preparation of 3-Acetylcoumarin as an Example

رصد في الوقت الحقيقي من ردود الفعل تنفيذها باستخدام معالجة التدفق المستمر: إعداد 3-Acetylcoumarin كمثال

By using inline monitoring, it is possible to optimize reactions performed using continuous-flow processing in a simple and rapid way. It is also possible ...

Post Column Derivatization Using Reaction Flow High Performance Liquid Chromatography Columns

آخر العمود اشتقاق عن طريق رد الفعل أعمدة تدفق عالية الأداء اللوني السائل

A protocol for the use of reaction flow high performance liquid chromatography columns for methods employing post column derivatization (PCD) is ...

Synthesis and Exfoliation of Discotic Zirconium Phosphates to Obtain Colloidal Liquid Crystals

التوليف وتقشير من Discotic الزركونيوم الفوسفات للحصول على بلورات الغروية السائل

Due to their abundance in natural clay and potential applications in advanced materials, discotic nanoparticles are of interest to scientists and ...

A Protocol for Safe Lithiation Reactions Using Organolithium Reagents

بروتوكول لردود الفعل الآمن Lithiation عن طريق Organolithium الكواشف

Organolithium reagents are powerful tools in the synthetic chemist&#39;s toolbox. However, the extreme pyrophoric nature of the most reactive reagents ...

A Protocol for Electrochemical Evaluations and State of Charge Diagnostics of a Symmetric Organic Redox Flow Battery

بروتوكول لالكهروكيميائية التقييمات والدولة من تهمة تشخيص ومتماثل العضوية الأكسدة والاختزال تدفق البطارية

Redox flow batteries have been considered as one of the most promising stationary energy storage solutions for improving the reliability of the power grid ...

Continuous Flow Chemistry: Reaction of Diphenyldiazomethane with p-Nitrobenzoic Acid

Continuous Flow Chemistry: Reaction of Diphenyldiazomethane with p-Nitrobenzoic Acid

كيمياء تدفق مستمر: رد فعل ديفينيلديازوميثاني مع حمض-نيتروبينزويك ف

Continuous flow technology has been identified as instrumental for its environmental and economic advantages leveraging superior mixing, heat transfer and ...

Combustion Chemistry of Fuels: Quantitative Speciation Data Obtained from an Atmospheric High-temperature Flow Reactor with Coupled Molecular-beam Mass Spectrometer

كيمياء احتراق الوقود: انتواع كمية البيانات المتحصل عليها من على مفاعل الغلاف الجوي درجات حرارة عالية تدفق مع اقتران مطياف كتلة جزيئية شعاع

This manuscript describes a high-temperature flow reactor experiment coupled to the powerful molecular beam mass spectrometry (MBMS) technique. This ...