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

Vi vil gerne takke støtten fra Shenzhen Science and Technology Program (bevillingsnr. KQTD20190929172447117).

FORSIGTIG: Kontroller omhyggeligt egenskaberne og toksiciteten af de kemikalier, der er beskrevet her, for korrekt kemisk håndtering af det relevante materiale i henhold til sikkerhedsdatabladene (MSDS). Nogle af de anvendte kemikalier er sundhedsskadelige, og der skal udvises særlig forsigtighed. Undgå indånding og kontakt med huden af disse materialer. Brug venligst de korrekte personlige værnemidler under hele processen.
1. Forberedelse af feeds til kontinuerlig flowprotokol</str...

<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>

En kontinuerlig strømningsprotokol for Balz-Schiemann-reaktionen er blevet udført med succes gennem en kombination af en mikrokanalstrømningsreaktor og en dynamisk blandet flowreaktor. Denne strategi har flere fordele sammenlignet med batchprocessen: (i) det er sikrere med kontrolleret diazoniumsaltdannelse; ii) den er mere modtagelig for en højere reaktionstemperatur, nemlig 10 °C og -20 °C og (iii) det er mere effektivt uden isolering af diazoniummellemproduktet, to trin i en kontinuerlig proces. Specifikt er ops...

Balz-Schiemann-reaktionen er en klassisk metode til udskiftning af diazoniumgruppen med fluor ved opvarmning af ArN 2 + BF4 - uden opløsningsmiddel 1,2. Reaktionen kan anvendes på en lang række arylaminesubstrater, hvilket gør det til en generelt anvendelig tilgang til syntetisering af arylaminer, som ofte anvendes til avancerede mellemprodukter i farmaceutiske eller fine kemiske industrier 2,3. Desværre anvendes barske reaktionsbetingelser ofte i Balz-Schiemann-reaktionen, og reaktionen genererer potentielt eksplosive aryldiazoniumsalte 4,5,6,7,8. Andre udfordringer forbundet med Balz-Schiemann-reaktionen er dannelsen af sideprodukter under den termiske nedbrydningsproces og dens beskedne udbytte. For at minimere sideproduktdannelsen kan termisk dediazotisering udføres i ikke-polære opløsningsmidler eller ved anvendelse af pæne diazoniumsalte 9,10, hvilket betyder, at aryldizaniumsaltene skal isoleres. Imidlertid er diazotiseringen af aromatiske aminer generelt eksoterm og hurtig, hvilket er en risiko forbundet med isoleringen af det eksplosive diazoniumsalt, især i storskala produktion.
I de senere år har kontinuerlige flowsynteseteknologier bidraget til at overvinde sikkerhedsproblemerne forbundet med Balz-Schiemann-reaktionerne11,12. Selv om der er nogle eksempler på diazotisering af aromatiske aminer ved anvendelse af kontinuerlige mikroreaktorer til deaminering ved positioner para til arylchlorider, 5-azofarvestoffer og chlorsulfonylering, blev disse bidrag kun rapporteret på laboratorieskala 13,14,15,16,17. Yu og kolleger udviklede en kontinuerlig kiloskalaproces til syntese af arylfluorider18. De har vist, at den forbedrede varme- og masseoverførsel af et flowsystem ville gavne både diazotiseringsprocessen og fluoreringsprocessen. De brugte imidlertid to separate kontinuerlige strømningsreaktorer; Derfor blev diazotiserings- og termisk nedbrydningsprocesserne undersøgt separat. Et yderligere bidrag blev offentliggjort af Buchwald og medarbejdere19, hvor de præsenterede en hypotese om, at hvis produktdannelsen fortsatte gennem SN2Ar- eller SN1-mekanismen, kan udbyttet forbedres ved at øge koncentrationen af fluorkilden. De udviklede en flow-to-kontinuerlig omrørt tankreaktor (CSTR) hybridproces, hvor diazoniumsaltene blev genereret og forbrugt på en kontinuerlig og kontrolleret måde. Imidlertid er varme- og masseoverførselseffektiviteten af en CSTR ikke god nok som en rørstrømsreaktor, og en stor CSTR kan ikke forventes at blive brugt med eksplosive diazoniumsalte i storskalaproduktion. Efterfølgende udviklede Naber og kolleger en fuldt kontinuerlig flowproces til syntetisering af 2-fluoronenin fra 2,6-diaminopurine20. De fandt ud af, at den eksoterme Balz-Schiemann-reaktion var lettere at kontrollere på en kontinuerlig strømningsmåde, og at strømningsreaktorens rørdimensioner ville påvirke varmeoverførsels- og temperaturstyringsaspekterne - en rørreaktor med store dimensioner viser en positiv forbedring. Imidlertid vil rørreaktorens opskalerede effekt være bemærkelsesværdig, og den dårlige opløselighed af det polære aryldiazoniumsalt i organiske opløsningsmidler er besværligt for statiske rørreaktorer, der står over for en blokeringsrisiko. Selv om der er konstateret bemærkelsesværdige fremskridt, er der stadig nogle problemer forbundet med store Balz-Schiemann-reaktioner. Udviklingen af en forbedret protokol, der vil give hurtig og skalerbar adgang til arylfluorider, er således stadig vigtig.
Udfordringerne forbundet med storskala Balz-Schiemann-reaktionsbehandling omfatter følgende:(i)den termiske ustabilitet af et akkumuleret diazoniummellemprodukt over en kort tidsperiode21; ii) de lange behandlingstider og iii) uensartet opvarmning eller tilstedeværelse af vand i diazoniumfluorboratet, hvilket fører til ukontrollabel termisk nedbrydning og øget biproduktdannelse22,23. Derudover (iv) i nogle flowbehandlingstilstande kræves der stadig en isolering af diazoniummellemproduktet på grund af dets lave opløselighed14, som derefter føres ind i en ukontrolleret hastighedsnedbrydningsreaktion. Risikoen for håndtering af en stor mængde in-line diazoniumsalt kan ikke undgås. Der er således betydelige fordele ved at udvikle en kontinuerlig strømningsstrategi for at løse ovennævnte problemer og undgå både akkumulering og isolering af de ustabile diazoniumarter.
For at etablere en iboende sikrere produktion af kemikalier i lægemidler har vores gruppe fokuseret på flertrins kontinuerlig flowteknologi. I dette arbejde anvender vi denne teknologi til Balz-Schiemann-syntesen på kilogram skala på en måde, der eliminerer isoleringen af aryldiazoniumsalte, samtidig med at det letter effektiv fluorering.

<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

Efterspørgslen efter aromatiske fluorider er støt stigende i den farmaceutiske og finkemiske industri. Balz-Schiemann-reaktionen er en ligetil strategi til fremstilling af arylfluorider fra arylamini via fremstilling og omdannelse af diazoniumtetrafluorboratmellemprodukter. Der er imidlertid betydelige sikkerhedsrisici ved håndtering af aryldiazoniumsalte ved opskalering. For at minimere faren præsenterer vi en kontinuerlig strømningsprotokol, der med succes er udført i kilogramskala, der eliminerer isoleringen af aryldiazoniumsalte og samtidig letter effektiv fluorering. Diazotiseringsprocessen blev udført ved 10 °C med en opholdstid på 10 minutter efterfulgt af en fluoreringsproces ved 60 °C med en opholdstid på 5,4 s med ca. 70% udbytte. Reaktionstiden er blevet dramatisk reduceret ved at indføre dette flertrins kontinuerlige flowsystem.

Modelreaktionen er vist i figur 2. 2-methylpyridin-3-amin (forbindelse 1 i figur 2) blev valgt som udgangsmateriale til fremstilling af 2-methylpyridin-3-fluorid (forbindelse 3 i figur 2) via Balz-Schiemann-reaktionen. De eksperimentelle parametre blev systematisk undersøgt ved varierende reaktionstemperatur og opholdstid. Foder A er 0,35 M 2-methylpyridin-3-amin i THF. Foder B er ren BF3· Et2O ved e...

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

En detaljeret skalerbar kontinuerlig strømningsprotokol præsenteres for at syntetisere et arylfluorid fra en arylamine gennem Balz-Schiemann-reaktionen.

En skalerbar Balz-Schiemann-reaktionsprotokol i en kontinuerlig flowreaktor

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

Vores protokol er en ligetil strategi til fremstilling af arylfluorid fra arylamine på en kontinuerlig strømningsmåde. Det er sikkert, kontrollerbart og effektivt. Dette mål kunne give et indblik i finkemikalie- og medicinalindustrien, hvilket kunne skabe en sikker og pålidelig proces.Vær forsigtig og opmærksom vil udføre denne teknik. Først skal du læse alle trin og finde ud af detaljerne i betjeningen, før du prøver denne teknik. For at udføre Balz-Schiemann-reaktionen i et kontinuerligt strømningssystem fremstilles to moduler af mikroflowreaktoren med et internt reaktionsvolumen på ni ml og en dynamisk blandingsrørreaktor med et internt reaktionsvolumen på 500 ml.Forbered også en konstant flowpumpe med et PTFE-pumpehoved og tre konstantflowpumper med 316 L pumpehoved i rustfrit stål. Saml udstyret som beskrevet i manuskriptet. Kontroller den mekaniske integritet af alle forbindelser mellem pumper, rørledninger og flowreaktorer før brug.Indstil pumpernes strømningshastigheder. Indstil derefter kappeudløbet, temperaturen i forblandings- og diazoniumsaltdannelseszonen til minus fem grader Celsius og kappeudløbstemperaturen for den termiske nedbrydningszone til 60 grader Celsius for at opretholde temperaturreguleringen. For at kontrollere udstyrets sikkerhed og lækage skal du først placere doseringsrørledningen til pumpe A, B, C og D i føde E-flasken.Og udledning af rørledning i affaldsopsamlingsflasken. Start derefter pumperne, og reguler langsomt modtrykket op til tre bar. Overhold stabiliteten af hver pumpe, og kontroller alle samlinger, rørledninger og reaktorer for enhver lækage af opløsningsmidler.Kontroller også, om kappeindløbs- og udløbstemperaturen for hver zone og det aktuelle indgangstryk for hver pumpe er inden for målområderne. Stop derefter pumperne efter 10 minutters steady state-ligevægt. For at starte reaktionsprocessen skal du placere doseringsrørledningens A, B, C og D i de tilsvarende tilførsler og sætte udledningsrørledningen i affaldsopsamlingsflasken.Start pumpe A og B samtidigt, og registrer tiden. Start derefter pumpe C efter 30 sekunder og pump D efter 8 minutter. Efter 10 minutters steady state-ligevægt anbringes udledningsrørledningen i produktopsamlingsbeholderen.Overhold og registrer temperaturen i hver zone og trykket på hver pumpe. Når tilførsel B-pumpningen er færdig, indsættes doseringsrørledningen B i tilførsel E.Sæt derefter udledningsrørledningen i en affaldsopsamlingsflaske. Og dosering af rørledninger, A, C og D i føde E-flasken.Sluk for pumpe A, B, C og D efter 10 minutters vask. En kontinuerlig strømningsreaktor blev med succes anvendt på Balz-Schiemann-reaktionen på et modelsubstrat. Reaktionstemperaturen for strømningseksperimenterne blev med succes kontrolleret ved 10 grader Celsius med 70% råproduktrenhed, hvilket var højere end det, der blev opnået ved batchbehandling.Næsten 98% af konverteringen blev nået på 600 sekunder af beboerens tid. Når strømningshastigheden var 50 ml pr. Minut i diazotiseringszonen og 5, 4 sekunder i den termiske nedbrydningszone ved 100 ml pr. Minut strømningshastighed. Forøgelse af strømningshastigheden efterlader en stor mængde udgangsmateriale i reaktionen, og reduktion af strømningshastigheden kan helt forbruge udgangsmaterialet, men begrænse produktionseffektiviteten.Råproduktet blev yderligere oprenset og analyseret ved hjælp af massespektroskopi, proton-NMR og fluor-NMR. Det er vigtigt at vise, at reaktorerne er pumper i henhold til stoffernes kemiske egenskaber og absorberbarhed, især for dem, der stærkt eller for de reaktioner med fast dannelse. Reaktioner, der har en flydende effekt og hurtigere reaktionshastighed, kan udføres effektivt ved anvendelse af et kontinuerligt flowsystem.Derudover kan det forårsage reaktion, der måske eller måske ikke resulterer i dannelsen af et fast stof.

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

Fremstilling og anvendelse af Samarium Diiodide (SMI<sub&gt; 2</sub&gt;) I Organic Synthesis: Den mekanistiske rolle HMPA og Ni (II) salte i Samarium Barbier Reaction

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

Målrettede Metabolomics fra biologiske kilder Brug Ultraperformance væskekromatografi-højopløsningsmassespektrometri (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

En enkel og hurtig protokol til måling af neutrale lipider i algeceller Brug Fluorescens

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

Real-time overvågning af reaktioner udført Brug af kontinuerlig flow Behandler: fremstilling af 3-acetylcoumarin som et eksempel

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

Indlæg Kolonne Derivatisering anvendelse af reaktionsbetingelser Flow High Performance Liquid Chromatography Columns

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

Syntese og Eksfoliering af Discotic Zirconium Fosfater fås Kolloid Flydende Krystaller

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

En protokol for sikker lithiering Reaktioner Brug organolithiumreagenser

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

En protokol til elektrokemiske Evalueringer og Staten Charge Diagnostik af en symmetrisk Økologisk Redox Flow Batteri

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

Kontinuert Flow kemi: Reaktion af Diphenyldiazomethane med p- Nitrobenzoic syre

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

Forbrænding kemien for brændsler: kvantitative artsdannelse Data indhentet fra en atmosfærisk høj temperatur Flow reaktor med kombineret Molekylær-beam massespektrometer

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