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

हम शेन्ज़ेन विज्ञान और प्रौद्योगिकी कार्यक्रम (अनुदान संख्या KQTD20190929172447117) के समर्थन को धन्यवाद देना चाहते हैं।

सावधानी: सामग्री सुरक्षा डेटा शीट (एमएसडीएस) के अनुसार प्रासंगिक सामग्री के उचित रासायनिक हैंडलिंग के लिए यहां वर्णित रसायनों के गुणों और विषाक्तताओं की सावधानीपूर्वक जांच करें। उपयोग किए जाने वाले ...

<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>

बाल्ज़-शिमैन प्रतिक्रिया का एक निरंतर प्रवाह प्रोटोकॉल सफलतापूर्वक एक माइक्रो-चैनल प्रवाह रिएक्टर और एक गतिशील रूप से मिश्रित प्रवाह रिएक्टर के संयोजन के माध्यम से किया गया है। इस रणनीति में बैच प्र...

बाल्ज़-शिमैन प्रतिक्रिया विलायक 1,2 के बिना एआरएन2 + बीएफ4 − को गर्म करके डायज़ोनियम समूह को फ्लोरीन के साथ बदलने के लिए एक क्लासिक विधि है। प्रतिक्रिया को विभिन्न प्रकार के एरिल अमाइन सब्सट्रेट्स पर लागू किया जा सकता है, जिससे यह एरिल एमाइन को संश्लेषित करने के लिए एक आम तौर पर लागू दृष्टिकोण बन जाता है, जो अक्सर दवा या ठीक रासायनिक उद्योगों में उन्नत मध्यवर्ती के लिए उपयोग किया जाता है। दुर्भाग्य से, कठोर प्रतिक्रिया की स्थिति अक्सर बाल्ज़-शिमैन प्रतिक्रिया में नियोजित होती है, और प्रतिक्रिया संभावित विस्फोटक एरिलडायज़ोनियम लवण 4,5,6,7,8 उत्पन्न करती है। बाल्ज़-शिमैन प्रतिक्रिया से जुड़ी अन्य चुनौतियां थर्मल अपघटन प्रक्रिया और इसकी मामूली उपज के दौरान साइड उत्पादों का गठन हैं। साइड उत्पाद गठन को कम करने के लिए, थर्मल डिडियाज़ोटाइजेशन नॉनपोलर सॉल्वैंट्स में या साफ डायजोनियम लवण 9,10 का उपयोग करके किया जा सकता है, जिसका अर्थ है कि एरिलडिज़ेनियम लवण को अलग किया जाना चाहिए। हालांकि, सुगंधित अमाइन का डायज़ोटाइजेशन आम तौर पर एक्सोथर्मिक और तेज़ होता है, जो विस्फोटक डायजोनियम नमक के अलगाव से जुड़ा जोखिम है, खासकर बड़े पैमाने पर उत्पादन में।
हाल के वर्षों में, निरंतर प्रवाह संश्लेषण प्रौद्योगिकियों ने बाल्ज़-शिमैन प्रतिक्रियाओं11,12 से जुड़े सुरक्षा मुद्दों को दूर करने में मदद की है। यद्यपि एरियल-क्लोराइड, 5-एज़ोडी और क्लोरोसल्फोनाइलेशन के पदों पर डीमिनेशन के लिए निरंतर माइक्रोरिएक्टर का उपयोग करके सुगंधित अमाइन के डायज़ोटाइजेशन के कुछ उदाहरण हैं, लेकिन ये योगदान केवल प्रयोगशाला पैमाने 13,14,15,16,17 पर रिपोर्ट किए गए थे। यू और सहकर्मियों ने एरिल फ्लोराइड18 के संश्लेषण के लिए एक निरंतर किलो-स्केल प्रक्रिया विकसित की। उन्होंने दिखाया है कि प्रवाह प्रणाली की बेहतर गर्मी और द्रव्यमान हस्तांतरण से डायज़ोटाइजेशन प्रक्रिया और फ्लोरिनेशन प्रक्रिया दोनों को लाभ होगा। हालांकि, उन्होंने दो अलग-अलग निरंतर प्रवाह रिएक्टरों का उपयोग किया; इसलिए, डायज़ोटाइजेशन और थर्मल अपघटन प्रक्रियाओं की अलग-अलग जांच की गई। बुचवाल्ड और सहकर्मियों19 द्वारा एक और योगदान प्रकाशित किया गया था, जहां उन्होंने एक परिकल्पना प्रस्तुत की कि यदि उत्पाद गठन एसएन 2 आर या एसएन 1 तंत्र के माध्यम से आगे बढ़ रहा था, तो फ्लोराइड स्रोत की एकाग्रता में वृद्धि करके उपज में सुधार किया जा सकता है। उन्होंने एक प्रवाह-से-निरंतर हलचल टैंक रिएक्टर (सीएसटीआर) हाइब्रिड प्रक्रिया विकसित की जिसमें डायजोनियम लवण उत्पन्न हुए और निरंतर और नियंत्रित तरीके से उपभोग किए गए। हालांकि, एक सीएसटीआर की गर्मी और द्रव्यमान हस्तांतरण दक्षता ट्यूब प्रवाह रिएक्टर के रूप में पर्याप्त नहीं है, और बड़े पैमाने पर उत्पादन में विस्फोटक डायजोनियम लवण के साथ एक बड़े सीएसटीआर का उपयोग करने की उम्मीद नहीं की जा सकती है। इसके बाद, नाबेर और सहकर्मियों ने 2,6-डायमिनोप्यूरिन20 से 2-फ्लोरोएडेनिन को संश्लेषित करने के लिए एक पूरी तरह से निरंतर प्रवाह प्रक्रिया विकसित की। उन्होंने पाया कि एक्सोथर्मिक बाल्ज़-शिमैन प्रतिक्रिया को निरंतर प्रवाह तरीके से नियंत्रित करना आसान था और प्रवाह रिएक्टर के ट्यूबिंग आयाम गर्मी हस्तांतरण और तापमान नियंत्रण पहलुओं को प्रभावित करेंगे - बड़े आयामों वाला एक ट्यूब रिएक्टर सकारात्मक सुधार दिखाता है। हालांकि, ट्यूब रिएक्टर का स्केल-अप प्रभाव उल्लेखनीय होगा, और कार्बनिक सॉल्वैंट्स में ध्रुवीय एरिल डायजोनियम नमक की खराब घुलनशीलता स्थिर ट्यूब रिएक्टरों के लिए परेशानी है, जो रुकावट जोखिम का सामना करते हैं। भले ही उल्लेखनीय प्रगति स्थापित की गई है, फिर भी बड़े पैमाने पर बाल्ज़-शिमैन प्रतिक्रियाओं से जुड़ी कुछ समस्याएं हैं। इस प्रकार, एक बेहतर प्रोटोकॉल का विकास जो एरिल-फ्लोराइड के लिए तेजी से और स्केलेबल पहुंच प्रदान करेगा, अभी भी महत्वपूर्ण है।
बड़े पैमाने पर बाल्ज़-शिमैन प्रतिक्रिया प्रसंस्करण से जुड़ी चुनौतियों में निम्नलिखित शामिल हैं: (i) थोड़े समय की अवधि में संचित डायजोनियम मध्यवर्ती की थर्मल अस्थिरता21; (ii) प्रसंस्करण का लंबा समय; और (iii) डायजोनियम फ्लोरोबोरेट में गैर-समान हीटिंग या पानी की उपस्थिति, जिससे बेकाबू थर्मल अपघटन होता है और उप-उत्पाद गठनमें वृद्धि होती है। इसके अतिरिक्त (iv) कुछ प्रवाह प्रसंस्करण मोड में, डायजोनियम मध्यवर्ती का अलगाव अभी भी इसकी कम घुलनशीलता14 के कारण आवश्यक है, जिसे तब अनियंत्रित दर अपघटन प्रतिक्रिया में खिलाया जाता है। इन-लाइन डायजोनियम नमक की एक बड़ी मात्रा को संभालने के जोखिम से बचा नहीं जा सकता है। इस प्रकार, उपर्युक्त समस्याओं को हल करने और अस्थिर डायजोनियम प्रजातियों के संचय और अलगाव दोनों से बचने के लिए एक निरंतर प्रवाह रणनीति विकसित करने में महत्वपूर्ण लाभ है।
फार्मास्यूटिकल्स में रसायनों के स्वाभाविक रूप से सुरक्षित उत्पादन को स्थापित करने के लिए, हमारे समूह ने बहु-चरण निरंतर प्रवाह प्रौद्योगिकी पर ध्यान केंद्रित किया है। इस काम में, हम इस तकनीक को एक किलोग्राम पैमाने पर बाल्ज़-शिमैन संश्लेषण पर इस तरह से लागू करते हैं जो कुशल फ्लोरिनेशन की सुविधा प्रदान करते हुए एरिल डायजोनियम लवण के अलगाव को समाप्त करता है।

<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

फार्मास्युटिकल और फाइन केमिकल उद्योगों में सुगंधित फ्लोराइड की मांग लगातार बढ़ रही है। बाल्ज़-शिमैन प्रतिक्रिया डायज़ोनियम टेट्राफ्लोरोबोरेट इंटरमीडिएट्स की तैयारी और रूपांतरण के माध्यम से, एरिल एमाइन से एरिल फ्लोराइड तैयार करने के लिए एक सीधी रणनीति है। हालांकि, स्केलिंग करते समय एरिल डायजोनियम लवण को संभालने में महत्वपूर्ण सुरक्षा जोखिम मौजूद हैं। खतरे को कम करने के लिए, हम एक निरंतर प्रवाह प्रोटोकॉल प्रस्तुत करते हैं जिसे सफलतापूर्वक एक किलोग्राम पैमाने पर किया गया है जो कुशल फ्लोरिनेशन की सुविधा प्रदान करते हुए एरिल डायजोनियम लवण के अलगाव को समाप्त करता है। डायज़ोटाइजेशन प्रक्रिया 10 डिग्री सेल्सियस पर 10 मिनट के निवास समय के साथ की गई थी, इसके बाद लगभग 70% उपज के साथ 5.4 सेकंड के निवास समय के साथ 60 डिग्री सेल्सियस पर फ्लोरिनेशन प्रक्रिया हुई। इस बहु-चरणीय निरंतर प्रवाह प्रणाली को पेश करके प्रतिक्रिया समय नाटकीय रूप से कम हो गया है।

मॉडल प्रतिक्रिया चित्रा 2 में दिखाया गया है। 2-मेथिलपाइरिडिन -3-अमाइन (चित्रा 2 में यौगिक 1) को बाल्ज़-शिमैन प्रतिक्रिया के माध्यम से 2-मेथिलपाइरिडिन -3-फ्लोराइड (चित्रा 2</stron...

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

बाल्ज़-शिमैन प्रतिक्रिया के माध्यम से एक एरिल अमाइन से एक एरिल फ्लोराइड को संश्लेषित करने के लिए एक विस्तृत स्केलेबल निरंतर प्रवाह प्रोटोकॉल प्रस्तुत किया गया है।

एक सतत प्रवाह रिएक्टर में एक स्केलेबल बाल्ज़-शिमैन प्रतिक्रिया प्रोटोकॉल

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

हमारा प्रोटोकॉल निरंतर प्रवाह तरीके से एरिल अमाइन से एरिल फ्लोराइड तैयार करने के लिए एक सीधी रणनीति है। यह सुरक्षित, नियंत्रणीय और कुशल है। यह उपाय ठीक रसायन और दवा उद्योग में एक अंतर्दृष्टि प्रदान कर सकता है, जो एक सुरक्षित और विश्वसनीय प्रक्रिया बना सकता है।कृपया सावधान रहें और चौकस रहें कि वे इस तकनीक का प्रदर्शन करेंगे। सबसे पहले, सभी चरणों को पढ़ें और इस तकनीक को आजमाने से पहले संचालन के विवरण का पता लगाएं। एक निरंतर प्रवाह प्रणाली में बाल्ज़-शिमैन प्रतिक्रिया करने के लिए, नौ मिलीलीटर की आंतरिक प्रतिक्रिया मात्रा के साथ माइक्रोफ्लो रिएक्टर के दो मॉड्यूल तैयार करें, और 500 मिलीलीटर की आंतरिक प्रतिक्रिया मात्रा के साथ एक गतिशील मिश्रण ट्यूब रिएक्टर।इसके अलावा, पीटीएफई पंप हेड के साथ एक निरंतर प्रवाह पंप तैयार करें, और 316 एल स्टेनलेस स्टील पंप हेड के साथ तीन निरंतर प्रवाह पंप। पांडुलिपि में वर्णित उपकरणों को इकट्ठा करें। उपयोग से पहले पंप, पाइपलाइन और प्रवाह रिएक्टरों के बीच सभी कनेक्शनों की यांत्रिक अखंडता की जांच करें।पंपों की प्रवाह दर निर्धारित करें। फिर तापमान विनियमन को बनाए रखने के लिए जैकेट आउटलेट, प्रीमिक्सिंग और डायजोनियम नमक गठन क्षेत्र का तापमान शून्य से पांच डिग्री सेल्सियस और थर्मल अपघटन क्षेत्र के जैकेट आउटलेट तापमान को 60 डिग्री सेल्सियस पर सेट करें। उपकरण सुरक्षा और रिसाव की जांच करने के लिए, पहले पंप ए, बी, सी और डी की खुराक पाइपलाइन को फीड ई बोतल में रखें।और कचरा इकट्ठा करने वाली बोतल में पाइपलाइन का निर्वहन करना। फिर पंप शुरू करें और धीरे-धीरे पीठ के दबाव को तीन सलाखों तक नियंत्रित करें। प्रत्येक पंप की स्थिरता का निरीक्षण करें और किसी भी विलायक रिसाव के लिए सभी जोड़ों, पाइपलाइनों और रिएक्टरों की जांच करें।इसके अलावा, जांचें कि क्या प्रत्येक क्षेत्र का जैकेट इनलेट और आउटलेट तापमान और प्रत्येक पंप का वर्तमान इनलेट दबाव लक्ष्य सीमाओं के भीतर है। फिर, स्थिर अवस्था संतुलन के 10 मिनट के बाद पंप बंद करें। प्रतिक्रिया प्रक्रिया शुरू करने के लिए, खुराक पाइपलाइन के ए, बी, सी और डी को संबंधित फीड में रखें, और निर्वहन पाइपलाइन को अपशिष्ट संग्रह बोतल में डालें।पंप A और B को एक साथ प्रारंभ करें और समय रिकॉर्ड करें। फिर 30 सेकंड के बाद पंप सी और 8 मिनट के बाद पंप डी शुरू करें। स्थिर स्थिति संतुलन के 10 मिनट के बाद, निर्वहन पाइपलाइन को उत्पाद संग्रह पोत में रखें।प्रत्येक क्षेत्र के तापमान और प्रत्येक पंप के दबाव का निरीक्षण और रिकॉर्ड करें। एक बार फीड बी पंपिंग पूरी हो जाने के बाद, खुराक पाइपलाइन बी को फीड ई में डालें। और फीड ई बोतल में पाइपलाइन, ए, सी और डी की खुराक।धोने के 10 मिनट बाद पंप ए, बी, सी और डी बंद कर दें। एक मॉडल सब्सट्रेट पर बाल्ज़-शिमैन प्रतिक्रिया के लिए एक निरंतर प्रवाह रिएक्टर सफलतापूर्वक लागू किया गया था। प्रवाह प्रयोगों के प्रतिक्रिया तापमान को 70% कच्चे उत्पाद शुद्धता के साथ 10 डिग्री सेल्सियस पर सफलतापूर्वक नियंत्रित किया गया था, जो बैच प्रसंस्करण में प्राप्त की गई तुलना में अधिक था।निवासी के समय के 600 सेकंड में लगभग 98% रूपांतरण तक पहुंच गया था। जब प्रवाह दर डायज़ोटाइजेशन ज़ोन में 50 मिलीलीटर प्रति मिनट थी, और थर्मल अपघटन क्षेत्र में 5.4 सेकंड, 100 मिलीलीटर प्रति मिनट प्रवाह दर पर। प्रवाह दर बढ़ाने से प्रतिक्रिया में बड़ी मात्रा में प्रारंभिक सामग्री बच जाती है और प्रवाह दर को कम करने से शुरुआती सामग्री पूरी तरह से उपभोग हो सकती है, लेकिन उत्पादन दक्षता सीमित हो सकती है।कच्चे उत्पाद को मास स्पेक्ट्रोस्कोपी, प्रोटॉन-एनएमआर और फ्लोरीन-एनएमआर का उपयोग करके शुद्ध और विश्लेषण किया गया था। यह दिखाना महत्वपूर्ण है कि रिएक्टर रासायनिक संपत्ति और पदार्थों की अवशोषण क्षमता के अनुसार पंप हैं, खासकर उन लोगों के लिए जो अत्यधिक या ठोस गठन के साथ उन प्रतिक्रियाओं के लिए हैं। प्रतिक्रियाएं जिनमें तरल प्रभाव और तेज प्रतिक्रिया दर होती है, उन्हें निरंतर प्रवाह प्रणाली का उपयोग करके प्रभावशीलता की जा सकती है।इसके अलावा, यह प्रतिक्रिया का कारण बन सकता है जिसके परिणामस्वरूप ठोस का निर्माण हो सकता है या नहीं भी हो सकता है।

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

तैयारी और Samarium Diiodide का उपयोग (SMI<sub&gt; 2</sub&gt; कार्बनिक संश्लेषण में): Samarium Barbier रिएक्शन में HMPA और नी साल्ट (द्वितीय) के यंत्रवत रोल

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

Ultraperformance लिक्विड क्रोमैटोग्राफी उच्च संकल्प मास स्पेक्ट्रोमेट्री (UPLC-HRMS) का उपयोग जैविक स्रोतों से अलक्षित Metabolomics

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

प्रतिदीप्ति का उपयोग algal कोशिकाओं में तटस्थ लिपिड मापने के लिए एक सरल और तेजी से प्रोटोकॉल

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

सतत प्रवाह प्रसंस्करण का उपयोग किया प्रतिक्रियाओं की वास्तविक समय की निगरानी: एक उदाहरण के रूप में 3-Acetylcoumarin की तैयारी

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

पोस्ट स्तंभ derivatization रिएक्शन प्रवाह उच्च प्रदर्शन तरल क्रोमैटोग्राफी स्तंभों का उपयोग

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

संश्लेषण और Discotic Zirconium फॉस्फेट का छूटना कोलाइडयन लिक्विड क्रिस्टल प्राप्त करने के लिए

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

सुरक्षित Lithiation प्रतिक्रियाओं के लिए एक प्रोटोकॉल फिनाइललिथियम का प्रयोग

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

विद्युत मूल्यांकन और एक सममित कार्बनिक redox प्रवाह बैटरी का चार्ज निदान के राज्य के लिए एक प्रोटोकॉल

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

सतत प्रवाह रसायन: पी-Nitrobenzoic एसिड के साथ Diphenyldiazomethane की प्रतिक्रिया

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

दहन ईंधन के रसायन विज्ञान: मात्रात्मक Speciation एक वायुमंडलीय उच्च तापमान प्रवाह से प्राप्त डेटा युग्मित आणविक-बीम मास स्पेक्ट्रोमीटर के साथ रिएक्टर

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