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 gjerne takke støtten fra Shenzhen Science and Technology Program (Grant No. KQTD20190929172447117).

FORSIKTIG: Kontroller nøye egenskapene og toksisiteten til kjemikaliene som er beskrevet her, for riktig kjemisk håndtering av det aktuelle materialet i henhold til sikkerhetsdatabladene (MSDS). Noen av kjemikaliene som brukes er skadelige for helsen, og spesiell forsiktighet må tas. Unngå innånding og kontakt med huden av disse materialene. Vennligst bruk riktig PPE under hele prosessen.
1. Forberedelse av strømmer for kontinuerlig strømningsprotokoll
<ol><li>Kjøp B...

<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 strømningsprotokoll for Balz-Schiemann-reaksjonen har blitt vellykket utført gjennom en kombinasjon av en mikrokanalstrømreaktor og en dynamisk blandet strømningsreaktor. Denne strategien har flere fordeler sammenlignet med batchprosessen: (i) den er tryggere med kontrollert diazoniumsaltdannelse; (ii) det er mer mottagelig for en høyere reaksjonstemperatur, 10 ° C mot -20 ° C; og (iii) det er mer effektivt uten isolasjon av diazonium-mellomproduktet, to trinn i en kontinuerlig prosess. Spesielt er...

Balz-Schiemann-reaksjonen er en klassisk metode for å erstatte diazoniumgruppen med fluor ved oppvarming av ArN2+BF4- uten løsningsmiddel 1,2. Reaksjonen kan brukes på et bredt spekter av arylaminsubstrater, noe som gjør det til en generelt anvendelig tilnærming til syntetisering av arylaminer, som ofte brukes til avanserte mellomprodukter i farmasøytisk eller fin kjemisk industri 2,3. Dessverre brukes ofte tøffe reaksjonsforhold i Balz-Schiemann-reaksjonen, og reaksjonen genererer potensielt eksplosive aryldiazoniumsalter 4,5,6,7,8. Andre utfordringer knyttet til Balz-Schiemann-reaksjonen er dannelsen av sideprodukter under den termiske nedbrytningsprosessen og dens beskjedne utbytte. For å minimere sideproduktdannelsen kan termisk dediazotisering utføres i ikke-polare løsningsmidler eller ved bruk av pene diazoniumsalter 9,10, noe som betyr at aryldizaniumsaltene skal isoleres. Imidlertid er diazotiseringen av aromatiske aminer generelt eksoterm og rask, noe som er en risiko forbundet med isolering av det eksplosive diazoniumsaltet, spesielt i storskala produksjon.
I de senere år har kontinuerlig strømningssynteseteknologi bidratt til å overvinne sikkerhetsproblemene knyttet til Balz-Schiemann-reaksjonene11,12. Selv om det er noen eksempler på diazotisering av aromatiske aminer ved bruk av kontinuerlige mikroreaktorer for deaminering i posisjoner para til arylklorider, 5-azodyer og klorsulfonylering, ble disse bidragene bare rapportert på laboratorieskala 13,14,15,16,17. Yu og medarbeidere utviklet en kontinuerlig kiloskala prosess for syntese av arylfluorider18. De har vist at forbedret varme- og masseoverføring av et strømningssystem vil være til nytte for både diazotiseringsprosessen og fluoreringsprosessen. Imidlertid brukte de to separate kontinuerlige strømningsreaktorer; Derfor ble diazotiserings- og termiske dekomponeringsprosesser undersøkt separat. Et ytterligere bidrag ble publisert av Buchwald og medarbeidere19, hvor de presenterte en hypotese om at hvis produktdannelsen fortsatte gjennom SN2Ar- eller SN1-mekanismen, kan utbyttet forbedres ved å øke konsentrasjonen av fluorkilden. De utviklet en flow-to-continuous stirred tank reactor (CSTR) hybridprosess der diazoniumsaltene ble generert og konsumert på en kontinuerlig og kontrollert måte. Varme- og masseoverføringseffektiviteten til en CSTR er imidlertid ikke god nok som en rørstrømningsreaktor, og en stor CSTR kan ikke forventes å bli brukt med eksplosive diazoniumsalter i storskala produksjon. Deretter utviklet Naber og medarbeidere en fullstendig kontinuerlig strømningsprosess for å syntetisere 2-fluoradenin fra 2,6-diaminopurine20. De fant at den eksotermiske Balz-Schiemann-reaksjonen var lettere å kontrollere på en kontinuerlig strømningsmåte, og at rørdimensjonene til strømningsreaktoren ville påvirke varmeoverførings- og temperaturkontrollaspektene - en rørreaktor med store dimensjoner viser en positiv forbedring. Imidlertid vil rørreaktorens oppskalerte effekt være bemerkelsesverdig, og den dårlige oppløseligheten av det polare aryl diazoniumsaltet i organiske løsningsmidler er plagsomt for statiske rørreaktorer, som står overfor en blokkeringsrisiko. Selv om det er etablert bemerkelsesverdig fremgang, er det fortsatt noen problemer knyttet til storskala Balz-Schiemann-reaksjoner. Dermed er utviklingen av en forbedret protokoll som vil gi rask og skalerbar tilgang til arylfluorider fortsatt betydelig.
Utfordringene knyttet til storskala Balz-Schiemann-reaksjonsbehandling inkluderer følgende: (i) den termiske ustabiliteten til et akkumulert diazonium-mellomprodukt over en kort tidsperiode21; (ii) de lange behandlingstidene; og (iii) ujevn oppvarming eller tilstedeværelse av vann i diazoniumfluoroboratet, noe som fører til ukontrollabel termisk nedbrytning og økt biproduktdannelse22,23. I tillegg (iv) i noen strømningsbehandlingsmoduser er det fortsatt nødvendig med en isolering av diazonium-mellomproduktet på grunn av dets lave oppløselighet14, som deretter mates inn i en ukontrollert hastighetsnedbrytningsreaksjon. Risikoen ved håndtering av en stor mengde inline diazoniumsalt kan ikke unngås. Dermed er det betydelig fordel i å utvikle en kontinuerlig strømningsstrategi for å løse de ovennevnte problemene og unngå både akkumulering og isolering av de ustabile diazoniumartene.
For å etablere en iboende sikrere produksjon av kjemikalier i legemidler, har vår gruppe fokusert på flertrinns kontinuerlig strømningsteknologi. I dette arbeidet bruker vi denne teknologien på Balz-Schiemann-syntesen på kiloskala på en måte som eliminerer isoleringen av aryldiazoniumsalter, samtidig som det muliggjør 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

Etterspørselen etter aromatiske fluorider øker jevnt i farmasøytisk og fin kjemisk industri. Balz-Schiemann-reaksjonen er en enkel strategi for fremstilling av arylfluorider fra arylaminer, via fremstilling og omdannelse av diazoniumtetrafluoroboratmellomprodukter. Imidlertid eksisterer det betydelige sikkerhetsrisikoer ved håndtering av aryl diazoniumsalter ved oppskalering. For å minimere faren, presenterer vi en kontinuerlig strømningsprotokoll som har blitt utført i kiloskala som eliminerer isolering av aryl diazoniumsalter samtidig som det legges til rette for effektiv fluorering. Diazoliseringsprosessen ble utført ved 10 °C med en oppholdstid på 10 minutter, etterfulgt av en fluoreringsprosess ved 60 °C med en oppholdstid på 5,4 s med ca. 70 % utbytte. Reaksjonstiden har blitt dramatisk redusert ved å introdusere dette flertrinns kontinuerlige strømningssystemet.

Modellreaksjonen er vist i figur 2. 2-metylpyridin-3-amin (forbindelse 1 i figur 2) ble valgt som utgangsmateriale for å fremstille 2-metylpyridin-3-fluorid (forbindelse 3 i figur 2) via Balz-Schiemann-reaksjonen. De eksperimentelle parametrene ble systematisk undersøkt ved varierende reaksjonstemperatur og oppholdstid. Fôr A er 0,35 M 2-metylpyridin-3-amin i THF. Fôr B er ren BF3· Et2O ved en kon...

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 detaljert skalerbar kontinuerlig strømningsprotokoll presenteres for å syntetisere et arylfluorid fra et arylamin gjennom Balz-Schiemann-reaksjonen.

En skalerbar Balz-Schiemann-reaksjonsprotokoll i en kontinuerlig strømningsreaktor

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

Vår protokoll er en enkel strategi for å forberede arylfluorid fra arylamin på en kontinuerlig strømningsmåte. Det er trygt, kontrollerbart og effektivt. Dette tiltaket kan gi et innblikk i den fine kjemiske og farmasøytiske industrien, noe som kan gjøre en trygg og pålitelig prosess.Vær forsiktig og oppmerksom vil utføre denne teknikken. Les først alle trinnene og finn ut detaljene ved drift før du prøver denne teknikken. For å utføre Balz-Schiemann-reaksjonen i et kontinuerlig strømningssystem, lag to moduler av mikrostrømningsreaktoren med et internt reaksjonsvolum på ni milliliter og en dynamisk blanderørreaktor med et internt reaksjonsvolum på 500 milliliter.Forbered også en pumpe med konstant strømning med et PTFE-pumpehode og tre pumper med konstant strømning med 316 L pumpehode i rustfritt stål. Sett sammen utstyret som beskrevet i manuskriptet. Kontroller den mekaniske integriteten til alle tilkoblinger mellom pumper, rørledninger og strømningsreaktorer før bruk.Still inn strømningshastighetene til pumpene. Sett deretter jakkeuttaket, temperaturen på premix- og diazoniumsaltdannelsessonen til minus fem grader Celsius og jakkeutløpstemperaturen i den termiske nedbrytningssonen til 60 grader Celsius for å opprettholde temperaturreguleringen. For å kontrollere utstyrssikkerhet og lekkasje, plasser først doseringsrørledningen til pumpene A, B, C og D i mate E-flasken.Og utslipp av rørledning i avfallsinnsamlingsflasken. Start deretter pumpene og reguler sakte mottrykket opp til tre bar. Følg stabiliteten til hver pumpe og kontroller alle skjøter, rørledninger og reaktorer for lekkasje av løsemidler.Sjekk også om jakkeinnløps- og utløpstemperaturen for hver sone og det nåværende innløpstrykket til hver pumpe er innenfor målområdene. Stopp deretter pumpene etter 10 minutter med steady state likevekt. For å starte reaksjonsprosessen, plasser doseringsrørledningens A, B, C og D i de tilsvarende tilførslene, og sett utladningsrørledningen i avfallsinnsamlingsflasken.Start pumpene A og B samtidig og registrer tiden. Start deretter pumpe C etter 30 sekunder og pump D etter 8 minutter. Etter 10 minutter med steady state-likevekt, plasser utladningsrørledningen i produktoppsamlingsbeholderen.Vær oppmerksom på og registrer temperaturen i hver sone og trykket til hver pumpe. Når fôr B-pumpingen er fullført, setter du doseringsrørledningen B inn i fôret E.Sett deretter utladningsrørledningen i en avfallsflaske. Og dosering av rørledninger, A, C og D i feed E-flasken.Slå av pumpene A, B, C og D etter 10 minutters vask. En kontinuerlig strømningsreaktor ble vellykket brukt på Balz-Schiemann-reaksjonen på et modellsubstrat. Reaksjonstemperaturen i strømningseksperimentene ble vellykket kontrollert ved 10 grader Celsius med 70% råproduktrenhet, noe som var høyere enn det som ble oppnådd ved batchbehandling.Nesten 98% av konverteringen ble nådd på 600 sekunder av beboerens tid. Når strømningshastigheten var 50 milliliter per minutt i diazotiseringssonen, og 5, 4 sekunder i den termiske nedbrytningssonen, ved 100 milliliter per minutt strømningshastighet. Å øke strømningshastigheten etterlater en stor mengde utgangsmateriale i reaksjonen, og reduksjon av strømningshastigheten kan forbruke utgangsmaterialet fullstendig, men begrense produksjonseffektiviteten.Råproduktet ble videre renset og analysert ved hjelp av massespektroskopi, proton-NMR og fluor-NMR. Det er viktig å vise at reaktorene er pumper i henhold til stoffets kjemiske egenskap og absorberbarhet, spesielt for de som høyt eller for de reaksjonene med fast formasjon. Reaksjoner som har en flytende effekt og raskere reaksjonshastighet kan utføres effektivitet ved hjelp av et kontinuerlig strømningssystem.I tillegg kan det forårsake reaksjon som kan eller ikke kan resultere i dannelsen av et fast stoff.

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

Forberedelse og bruk av Samarium Diiodide (SMI<sub&gt; 2</sub&gt;) I Organic Synthesis: det mekanistiske rolle HMPA og Ni (II) salter i Samarium Barbier Reaksjon

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

Vilkårlige Metabolomics fra biologiske kilder Bruke UltraPerformance væskekromatografi-High Resolution massespektrometri (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 rask protokoll for måling av nøytrale lipider i algecellene med fluoresens

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

Sanntidsovervåking av reaksjoner utføres ved hjelp av kontinuerlig flyt Foredling: Fremstilling av 3-Acetylcoumarin som 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

Post Column Derivatisering Bruke Reaction 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 Peeling av Discotic Zirkonium Fosfater henter Kolloidalt Liquid Crystals

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 protokoll for sikker litium Reaksjoner Bruke organolitiumreagenser

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 protokoll for Elektro Evalueringer og ladetilstand Diagnostikk av en Symmetric Organic Redox Flow Battery

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

Kontinuerlig kjemi: Reaksjon av 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

Forbrenning kjemi av drivstoff: kvantitative artsdannelse Data fra en atmosfærisk høy temperatur flyt reaktoren med kombinert molekylær-beam masse Spectrometer

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