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 vill tacka stödet från Shenzhen Science and Technology Program (Grant No. KQTD20190929172447117).

VARNING: Kontrollera noggrant egenskaperna och toxiciteten hos de kemikalier som beskrivs här för lämplig kemisk hantering av det relevanta materialet enligt säkerhetsdatabladen för material. Vissa av de kemikalier som används är skadliga för hälsan och särskild försiktighet måste iakttas. Undvik inandning och kontakt med huden av dessa material. Använd rätt personlig skyddsutrustning under hela processen.
1. Beredning av foder för kontinuerligt flödesprotokoll</...

<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>

Ett kontinuerligt flödesprotokoll för Balz-Schiemann-reaktionen har framgångsrikt utförts genom en kombination av en mikrokanalflödesreaktor och en dynamiskt blandad flödesreaktor. Denna strategi har flera fördelar jämfört med batchprocessen: (i) det är säkrare med kontrollerad diazoniumsaltbildning; ii) Den är mer mottaglig för en högre reaktionstemperatur, 10 °C jämfört med -20 °C. och (iii) det är effektivare utan isolering av diazoniumintermediären, två steg i en kontinuerlig process. Specifikt ?...

Balz-Schiemann-reaktionen är en klassisk metod för att ersätta diazoniumgruppen med fluor genom att värma ArN2+BF4− utan lösningsmedel 1,2. Reaktionen kan appliceras på en mängd olika arylaminsubstrat, vilket gör det till ett allmänt tillämpligt tillvägagångssätt för att syntetisera arylaminer, som ofta används för avancerade mellanprodukter i farmaceutiska eller fina kemiska industrier 2,3. Tyvärr används ofta hårda reaktionsförhållanden i Balz-Schiemann-reaktionen, och reaktionen genererar potentiellt explosiva aryldiazoniumsalter 4,5,6,7,8. Andra utmaningar förknippade med Balz-Schiemann-reaktionen är bildandet av sidoprodukter under den termiska sönderdelningsprocessen och dess blygsamma utbyte. För att minimera sidoproduktbildningen kan termisk dediazotisering utföras i icke-polära lösningsmedel eller med användning av snygga diazoniumsalter 9,10, vilket innebär att aryldizaniumsalterna bör isoleras. Diazotiseringen av aromatiska aminer är emellertid i allmänhet exoterm och snabb, vilket är en risk förknippad med isoleringen av det explosiva diazoniumsaltet, särskilt i storskalig produktion.
Under de senaste åren har kontinuerlig flödessyntesteknik hjälpt till att övervinna säkerhetsproblemen i samband med Balz-Schiemann-reaktionerna11,12. Även om det finns några exempel på diazotisering av aromatiska aminer med kontinuerliga mikroreaktorer för deaminering vid positioner para till arylklorider, 5-azofärgämnen och klorsulfonylering, rapporterades dessa bidrag endast på laboratorieskala 13,14,15,16,17. Yu och medarbetare utvecklade en kontinuerlig kiloskaleprocess för syntes av arylfluorider18. De har visat att den förbättrade värme- och massöverföringen av ett flödessystem skulle gynna både diazotiseringsprocessen och fluoreringsprocessen. De använde emellertid två separata kontinuerliga flödesreaktorer; Därför undersöktes diazotiserings- och termiska sönderdelningsprocesser separat. Ytterligare ett bidrag publicerades av Buchwald och medarbetare19, där de presenterade en hypotes om att om produktbildningen fortskred genom SN2A- eller SN1-mekanismen, kan utbytet förbättras genom att öka koncentrationen av fluorkällan. De utvecklade en hybridprocess med flödes-till-kontinuerlig omrörd tankreaktor (CSTR) där diazoniumsalterna genererades och konsumerades på ett kontinuerligt och kontrollerat sätt. Värme- och massöverföringseffektiviteten hos en CSTR är dock inte tillräckligt bra som en rörflödesreaktor, och en stor CSTR kan inte förväntas användas med explosiva diazoniumsalter i storskalig produktion. Därefter utvecklade Naber och medarbetare en helt kontinuerlig flödesprocess för att syntetisera 2-fluoradenin från 2,6-diaminopurin20. De fann att den exoterma Balz-Schiemann-reaktionen var lättare att kontrollera på ett kontinuerligt flödessätt och att flödesreaktorns slangdimensioner skulle påverka värmeöverförings- och temperaturkontrollaspekterna - en rörreaktor med stora dimensioner visar en positiv förbättring. Rörreaktorns uppskalade effekt kommer emellertid att vara anmärkningsvärd, och den dåliga lösligheten hos det polära aryldiazoniumsaltet i organiska lösningsmedel är besvärligt för statiska rörreaktorer, som står inför en blockeringsrisk. Även om anmärkningsvärda framsteg har konstaterats finns det fortfarande vissa problem i samband med storskaliga Balz-Schiemann-reaktioner. Således är utvecklingen av ett förbättrat protokoll som skulle ge snabb och skalbar tillgång till arylfluorider fortfarande betydande.
De utmaningar som är förknippade med storskalig Balz-Schiemann-reaktionsbehandling inkluderar följande:(i) den termiska instabiliteten hos en ackumulerad diazoniumintermediär under en kort tidsperiod21; ii) de långa handläggningstiderna, och iii) den ojämna uppvärmningen eller närvaron av vatten i diazoniumfluoroboratet, vilket leder till okontrollerbar termisk sönderdelning och ökad biproduktbildning22,23. Dessutom (iv) i vissa flödesbehandlingslägen krävs fortfarande en isolering av diazonium-mellanprodukten på grund av dess låga löslighet14, som sedan matas in i en okontrollerad nedbrytningsreaktion. Risken för hantering av en stor mängd in-line diazoniumsalt kan inte undvikas. Således finns det betydande fördelar med att utveckla en kontinuerlig flödesstrategi för att lösa ovannämnda problem och undvika både ackumulering och isolering av den instabila diazoniumarten.
För att etablera en i sig säkrare produktion av kemikalier i läkemedel har vår grupp fokuserat på flerstegs kontinuerlig flödesteknik. I detta arbete tillämpar vi denna teknik på Balz-Schiemann-syntesen på kilogramskala på ett sätt som eliminerar isoleringen av aryldiazoniumsalter, samtidigt som effektiv fluorering underlättas.

<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

Efterfrågan på aromatiska fluorider ökar stadigt inom läkemedels- och finkemisk industri. Balz-Schiemann-reaktionen är en enkel strategi för beredning av arylfluorider från arylaminer, via beredning och omvandling av diazoniumtetrafluoroboratintermediärer. Det finns dock betydande säkerhetsrisker vid hantering av aryldiazoniumsalterna vid uppskalning. För att minimera risken presenterar vi ett kontinuerligt flödesprotokoll som framgångsrikt har utförts i kilogramskala som eliminerar isoleringen av aryldiazoniumsalter samtidigt som effektiv fluorering underlättas. Diazotiseringsprocessen utfördes vid 10 °C med en uppehållstid på 10 min, följt av en fluoreringsprocess vid 60 °C med en uppehållstid på 5,4 s med cirka 70% utbyte. Reaktionstiden har minskat dramatiskt genom att införa detta flerstegs kontinuerliga flödessystem.

Modellreaktionen visas i figur 2. 2-metylpyridin-3-amin (förening 1 i figur 2) valdes som utgångsmaterial för att framställa 2-metylpyridin-3-fluorid (förening 3 i figur 2) via Balz-Schiemann-reaktionen. De experimentella parametrarna undersöktes systematiskt genom varierande reaktionstemperatur och uppehållstid. Foder A är 0,35 M 2-metylpyridin-3-amin i THF. Feed B är ren BF3· Et2O vid en ko...

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

Ett detaljerat skalbart kontinuerligt flödesprotokoll presenteras för att syntetisera en arylfluorid från en arylamin genom Balz-Schiemann-reaktionen.

Ett skalbart Balz-Schiemann-reaktionsprotokoll i en kontinuerlig flödesreaktor

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

Vårt protokoll är en enkel strategi för att framställa arylfluorid från arylamin på ett kontinuerligt flödessätt. Det är säkert, kontrollerbart och effektivt. Denna åtgärd skulle kunna ge en inblick i den fina kemi- och läkemedelsindustrin, vilket skulle kunna göra en säker och tillförlitlig process.Var försiktig och uppmärksam på att utföra denna teknik. Läs först alla steg och ta reda på detaljerna i driften innan du provar den här tekniken. För att utföra Balz-Schiemann-reaktionen i ett kontinuerligt flödessystem, förbered två moduler i mikroflödesreaktorn med en intern reaktionsvolym på nio milliliter och en dynamisk blandningsrörreaktor med en intern reaktionsvolym på 500 ml.Förbered också en konstantflödespump med ett PTFE-pumphuvud och tre konstantflödespumpar med 316 L rostfritt stålpumphuvud. Montera utrustningen enligt beskrivningen i manuskriptet. Kontrollera den mekaniska integriteten hos alla anslutningar mellan pumpar, rörledningar och flödesreaktorer före användning.Ställ in pumparnas flödeshastigheter. Ställ sedan in mantelutloppet, temperaturen på förblandnings- och diazoniumsaltbildningszonen vid minus fem grader Celsius och mantelutloppstemperaturen i den termiska sönderdelningszonen vid 60 grader Celsius för att bibehålla temperaturregleringen. För att kontrollera utrustningens säkerhet och läckage, placera först doseringsledningen för pumparna A, B, C och D i matningsflaskan E.Och släppa ut rörledning i avfallsuppsamlingsflaskan. Starta sedan pumparna och reglera långsamt mottrycket upp till tre bar. Observera stabiliteten hos varje pump och kontrollera alla fogar, rörledningar och reaktorer för eventuella lösningsmedelsläckage.Kontrollera också om mantelns inlopps- och utloppstemperatur för varje zon och det aktuella inloppstrycket för varje pump ligger inom målområdena. Stoppa sedan pumparna efter 10 minuters steady state-jämvikt. För att påbörja reaktionsprocessen, placera doseringsrörledningens A, B, C och D i motsvarande matningar och sätt urladdningsledningen i avfallsuppsamlingsflaskan.Starta pumparna A och B samtidigt och registrera tiden. Starta sedan pump C efter 30 sekunder och pumpa D efter 8 minuter. Efter 10 minuters jämvikt i steady state placerar du urladdningsledningen i produktuppsamlingskärlet.Observera och registrera temperaturen i varje zon och trycket på varje pump. När pumpningen av matning B är klar, sätt in doseringsrörledningen B i matning E.Lägg sedan urladdningsledningen i en avfallsuppsamlingsflaska. Och dosering av rörledningar, A, C och D i matningsflaskan E.Stäng av pumparna A, B, C och D efter 10 minuters tvätt. En kontinuerlig flödesreaktor applicerades framgångsrikt på Balz-Schiemann-reaktionen på ett modellsubstrat. Reaktionstemperaturen för flödesexperimenten kontrollerades framgångsrikt vid 10 grader Celsius med 70% råproduktrenhet, vilket var högre än vad som erhölls vid batchbearbetning.Nästan 98% av konverteringen uppnåddes på 600 sekunder av den boendes tid. När flödeshastigheten var 50 ml per minut i diazotiseringszonen och 5,4 sekunder i den termiska sönderdelningszonen vid 100 ml per minutflödeshastighet. Att öka flödeshastigheten lämnar en stor mängd utgångsmaterial i reaktionen och att minska flödeshastigheten kan helt konsumera utgångsmaterialet, men begränsa produktionseffektiviteten.Råprodukten renades vidare och analyserades med hjälp av masspektroskopi, proton-NMR och fluor-NMR. Det är viktigt att visa att reaktorerna är pumpar enligt ämnenas kemiska egenskap och absorberbarhet, särskilt för dem som är mycket eller för de reaktioner med fast bildning. Reaktioner som har en flytande effekt och snabbare reaktionshastighet kan utföras effektivitet med hjälp av ett kontinuerligt flödessystem.Dessutom kan det orsaka reaktion som kan eller inte kan resultera i bildandet av ett fast ämne.

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

Beredning och användning av samariumdijodid (SMI<sub&gt; 2</sub&gt;) I Organic Synthesis: den mekanistiska roll HMPA och Ni (II) salter i Samarium Barbier Reaktion

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

Oriktade Metabolomics från biologiska källor Använda Ultraperformance vätskekromatografi-högupplösande masspektrometri (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 och snabb protokoll för mätning av neutrala lipider i algceller Använda 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

Realtidsövervakning av reaktionerna Bilds-flöde Bearbetning: Den Framställning av 3-acetylkoumarin som exempel

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 Kolumn Derivatisering Använda reaktionsflödes 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

Syntes och exfoliering av disko Zirkonium Fosfater Skaffa Colloidal 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

Ett protokoll för säker litiering Reaktioner Använda litiumorganisk Reagens

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

Ett protokoll för Elektro Utvärderingar och laddningstillstånd Diagnostik av en Symmetrisk Organic 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

Kontinuerligt flöde kemi: Reaktion av Diphenyldiazomethane med p- Nitrobenzoic Acid

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

Förbränning kemi av bränslen: kvantitativa artbildning uppgifter som erhållits från en atmosfäriska hög temperatur flöde reaktorn med tillsammans molekylär-beam masspektrometer

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