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

Shenzhen Bilim ve Teknoloji Programı'nın (Hibe No. KQTD20190929172447117) desteğine teşekkür ederiz.

DİKKAT: Malzeme güvenlik bilgi formlarına (MSDS) göre ilgili malzemenin uygun kimyasal kullanımı için burada açıklanan kimyasalların özelliklerini ve toksisitelerini dikkatlice kontrol edin. Kullanılan kimyasalların bazıları sağlığa zararlıdır ve özel dikkat gösterilmelidir. Solunmasından kaçının ve bu malzemelerin cildi ile temasa geçin. Lütfen tüm süreç boyunca uygun KKD'yi giyin.
1. Sürekli akış protokolü için beslemelerin hazırlanması</p...

<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>

Balz-Schiemann reaksiyonunun sürekli akış protokolü, bir mikro kanallı akış reaktörü ve dinamik olarak karıştırılmış bir akış reaktörünün bir kombinasyonu ile başarıyla gerçekleştirilmiştir. Bu strateji, parti prosesine kıyasla çeşitli avantajlara sahiptir: (i) kontrollü diazonyum tuzu oluşumu ile daha güvenlidir; (ii) -20 °C'ye karşı 10 °C olan daha yüksek bir reaksiyon sıcaklığına daha uygundur; ve (iii) diazonyum ara maddesinin izolasyonu olmadan, sürekli bir proseste iki adım...

Balz-Schiemann reaksiyonu, ArN 2 + BF4− çözücü 1,2 olmadan ısıtılarak diazonyum grubunu flor ile değiştirmek için klasik bir yöntemdir. Reaksiyon, çok çeşitli aril amin substratlarına uygulanabilir, bu da onu farmasötik veya ince kimya endüstrilerinde gelişmiş ara ürünler için sıklıkla kullanılan aril aminlerini sentezlemek için genel olarak uygulanabilir bir yaklaşım haline getirir 2,3. Ne yazık ki, Balz-Schiemann reaksiyonunda sert reaksiyon koşulları sıklıkla kullanılır ve reaksiyon potansiyel olarak patlayıcı arildiazon tuzları 4,5,6,7,8 üretir. Balz-Schiemann reaksiyonu ile ilişkili diğer zorluklar, termal ayrışma işlemi sırasında yan ürünlerin oluşumu ve mütevazı verimidir. Yan ürün oluşumunu en aza indirmek için, polar olmayan çözücülerde veya düzgün diazonyum tuzları 9,10 kullanılarak termal özverilendirme yapılabilir, bu da arildizanyum tuzlarının izole edilmesi gerektiği anlamına gelir. Bununla birlikte, aromatik aminlerin diazotizasyonu genellikle ekzotermik ve hızlıdır, bu da özellikle büyük ölçekli üretimde patlayıcı diazonyum tuzunun izolasyonu ile ilişkili bir risktir.
Son yıllarda, sürekli akış sentezi teknolojileri, Balz-Schiemann reaksiyonları11,12 ile ilişkili güvenlik sorunlarının üstesinden gelmeye yardımcı olmuştur. Aromatik aminlerin aril-klorürlere, 5-azodilere ve klorosülfonilasyona para pozisyonlarında deaminasyon için sürekli mikroreaktörler kullanılarak diazotizasyonunun bazı örnekleri olmasına rağmen, bu katkılar sadece laboratuvar ölçeğinde 13,14,15,16,17 olarak bildirilmiştir. Yu ve iş arkadaşları, aril florür18'in sentezi için sürekli bir kilo ölçekli süreç geliştirdiler. Bir akış sisteminin gelişmiş ısı ve kütle transferinin hem diazotizasyon işlemine hem de florlama işlemine fayda sağlayacağını göstermiştir. Bununla birlikte, iki ayrı sürekli akış reaktörü kullandılar; bu nedenle diazotizasyon ve termal ayrışma süreçleri ayrı ayrı araştırılmıştır. Buchwald ve iş arkadaşları19 tarafından daha fazla katkı yayınlandı ve burada ürün oluşumu SN2Ar veya SN1 mekanizmasından geçiyorsa, florür kaynağının konsantrasyonunu artırarak verimin artırılabileceği hipotezini sundular. Diazonyum tuzlarının sürekli ve kontrollü bir şekilde üretildiği ve tüketildiği akıştan sürekli karıştırılmış tank reaktörü (CSTR) hibrit prosesini geliştirdiler. Bununla birlikte, bir CSTR'nin ısı ve kütle transfer verimliliği, bir tüp akış reaktörü olarak yeterince iyi değildir ve büyük ölçekli üretimde patlayıcı diyazonyum tuzları ile büyük bir CSTR'nin kullanılması beklenemez. Daha sonra, Naber ve iş arkadaşları, 2,6-diaminopurin20'den 2-floroadenin sentezlemek için tamamen sürekli bir akış süreci geliştirdiler. Ekzotermik Balz-Schiemann reaksiyonunun sürekli bir akış şekilde kontrol edilmesinin daha kolay olduğunu ve akış reaktörünün boru boyutlarının ısı transferi ve sıcaklık kontrol yönlerini etkileyeceğini bulmuşlardır - büyük boyutlu bir tüp reaktörü olumlu bir iyileşme göstermektedir. Bununla birlikte, tüp reaktörünün ölçeklendirilmiş etkisi dikkate değer olacaktır ve polar aril diazonyum tuzunun organik çözücülerdeki zayıf çözünürlüğü, tıkanma riski ile karşı karşıya olan statik tüp reaktörleri için zahmetlidir. Kayda değer ilerlemeler kaydedilmesine rağmen, büyük ölçekli Balz-Schiemann reaksiyonlarıyla ilgili hala bazı sorunlar vardır. Bu nedenle, aril-florürlere hızlı ve ölçeklenebilir erişim sağlayacak gelişmiş bir protokolün geliştirilmesi hala önemlidir.
Büyük ölçekli Balz-Schiemann reaksiyon işleme ile ilgili zorluklar şunları içerir: (i) birikmiş bir diazonyum ara maddesinin kısa bir süre boyunca termal kararsızlığı21; (ii) uzun işlem süreleri; ve (iii) diyazonyum floroboratta düzgün olmayan ısıtma veya suyun varlığı, kontrol edilemeyen termal ayrışmaya ve artan yan ürün oluşumuna yol açar22,23. Ek olarak (iv) bazı akış işleme modlarında, düşük çözünürlüğü14 nedeniyle diazonyum ara ürününün izolasyonu hala gereklidir, bu da daha sonra kontrolsüz bir oran ayrışma reaksiyonuna beslenir. Büyük miktarda sıralı diazonyum tuzu işleme riski önlenemez. Bu nedenle, yukarıda belirtilen sorunları çözmek ve kararsız diazonyum türlerinin hem birikmesini hem de izolasyonunu önlemek için sürekli bir akış stratejisi geliştirmede önemli faydalar vardır.
İlaçlarda kimyasalların doğası gereği daha güvenli bir şekilde üretilmesi için, grubumuz çok adımlı sürekli akış teknolojisine odaklanmıştır. Bu çalışmada, bu teknolojiyi kilogram ölçeğinde Balz-Schiemann sentezine, aril diazonyum tuzlarının izolasyonunu ortadan kaldıracak ve aynı zamanda verimli florlamayı kolaylaştıracak şekilde uyguluyoruz.

<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

Aromatik florürlere olan talep, farmasötik ve ince kimya endüstrilerinde giderek artmaktadır. Balz-Schiemann reaksiyonu, diazonyum tetrafloroborat ara ürünlerinin hazırlanması ve dönüştürülmesi yoluyla aril aminlerden aril florürlerin hazırlanması için basit bir stratejidir. Bununla birlikte, ölçek büyütme sırasında aril diazonyum tuzlarının işlenmesinde önemli güvenlik riskleri mevcuttur. Tehlikeyi en aza indirmek için, verimli florlamayı kolaylaştırırken aril diazonyum tuzlarının izolasyonunu ortadan kaldıran bir kilogram ölçeğinde başarıyla gerçekleştirilen sürekli bir akış protokolü sunuyoruz. Diazotizasyon işlemi, 10 dakikalık bir ikamet süresi ile 10 ° C'de gerçekleştirildi, ardından yaklaşık% 70 verim ile 5.4 s'lik bir ikamet süresine sahip 60 ° C'de bir florlama işlemi gerçekleştirildi. Bu çok adımlı sürekli akış sistemi tanıtılarak reaksiyon süresi önemli ölçüde azaltılmıştır.

Model reaksiyonu Şekil 2'de gösterilmiştir. 2-Metilpiridin-3-amin (Şekil 2'deki bileşik 1), Balz-Schiemann reaksiyonu yoluyla 2-metilpiridin-3-florür (Şekil 2'deki bileşik 3) hazırlamak için başlangıç malzemesi olarak seçildi. Deneysel parametreler, değişen reaksiyon sıcaklığı ve ikamet süresi ile sistematik olarak araştırılmıştır. Yem A, THF'de 0.35 M 2-metilpiridin-3-amindir. B beslemesi saf BF<...

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

Balz-Schiemann reaksiyonu yoluyla bir aril aminikten bir aril florürü sentezlemek için ayrıntılı bir ölçeklenebilir sürekli akış protokolü sunulur.

Sürekli Akış Reaktöründe Ölçeklenebilir Bir Balz-Schiemann Reaksiyon Protokolü

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

Protokolümüz, aril amidden aril florürün sürekli akış halinde hazırlanması için basit bir stratejidir. Güvenli, kontrol edilebilir ve verimlidir. Bu önlem, güvenli ve güvenilir bir proses oluşturabilecek ince kimyasal ve farmasötik endüstrisi hakkında bir fikir verebilir.Lütfen dikkatli olun ve dikkatli olun bu tekniği uygulayacaksınız. İlk olarak, tüm adımları okuyun ve bu tekniği denemeden önce çalışmanın ayrıntılarını öğrenin. Balz-Schiemann reaksiyonunu sürekli bir akış sisteminde gerçekleştirmek için, dokuz mililitrelik bir iç reaksiyon hacmine sahip mikroakış reaktörünün iki modülünü ve 500 mililitrelik bir iç reaksiyon hacmine sahip bir dinamik karıştırma tüpü reaktörünü hazırlayın.Ayrıca, PTFE pompa kafalı bir sabit akışlı pompa ve 316 L paslanmaz çelik pompa kafalı üç sabit akışlı pompa hazırlayın. Ekipmanı makalede açıklandığı gibi monte edin. Kullanmadan önce pompalar, boru hatları ve akış reaktörleri arasındaki tüm bağlantıların mekanik bütünlüğünü kontrol edin.Pompaların akış hızlarını ayarlayın. Ardından, sıcaklık düzenlemesini korumak için ceket çıkışını, ön karıştırma ve diazonyum tuzu oluşum bölgesinin sıcaklığını eksi beş santigrat dereceye ve termal ayrışma bölgesinin ceket çıkış sıcaklığını 60 santigrat dereceye ayarlayın. Ekipman güvenliğini ve sızıntısını kontrol etmek için, öncelikle A, B, C ve D pompalarının dozaj boru hattını besleme E şişesine yerleştirin.Ve boru hattını atık toplama şişesine boşaltmak. Ardından pompaları çalıştırın ve geri basıncı yavaşça üç bara kadar düzenleyin. Her pompanın stabilitesini gözlemleyin ve tüm bağlantıları, boru hatlarını ve reaktörleri herhangi bir çözücü sızıntısı açısından kontrol edin.Ayrıca, her bölgenin ceket giriş ve çıkış sıcaklığının ve her pompanın mevcut giriş basıncının hedef aralıklarda olup olmadığını kontrol edin. Ardından, 10 dakikalık kararlı durum dengesinden sonra pompaları durdurun. Reaksiyon işlemine başlamak için, dozajlama boru hattının A, B, C ve D'sini ilgili beslemelere yerleştirin ve boşaltma boru hattını atık toplama şişesine koyun.A ve B pompalarını aynı anda çalıştırın ve zamanı kaydedin. Ardından 30 saniye sonra C pompasını ve 8 dakika sonra D pompasını çalıştırın. 10 dakikalık kararlı durum dengesinden sonra, boşaltma boru hattını ürün toplama kabına yerleştirin.Her bölgenin sıcaklığını ve her pompanın basıncını gözlemleyin ve kaydedin. B besleme pompalaması tamamlandıktan sonra, dozajlama boru hattını B beslemesine yerleştirin ve ardından boşaltma boru hattını bir atık toplama şişesine koyun. Ve boru hattının, A, C ve D'nin yem E şişesine dozajlanması.A, B, C ve D pompalarını 10 dakikalık yıkamadan sonra kapatın. Bir model substrat üzerindeki Balz-Schiemann reaksiyonuna sürekli akışlı bir reaktör başarıyla uygulandı. Akış deneylerinin reaksiyon sıcaklığı, toplu işlemede elde edilenden daha yüksek olan% 70 ham ürün saflığı ile 10 santigrat derecede başarıyla kontrol edildi.Dönüşümün neredeyse% 98'ine, ikamet eden kişinin zamanının 600 saniyesinde ulaşıldı. Akış hızı diazotizasyon bölgesinde dakikada 50 mililitre ve termal ayrışma bölgesinde 5.4 saniye olduğunda, dakikada 100 mililitre akış hızında. Akış hızının arttırılması, reaksiyonda büyük miktarda başlangıç malzemesi bırakır ve akış hızının azaltılması, başlangıç malzemesini tamamen tüketebilir, ancak üretim verimliliğini sınırlayabilir.Ham ürün daha da saflaştırıldı ve kütle spektroskopisi, proton-NMR ve flor-NMR kullanılarak analiz edildi. Reaktörlerin, maddelerin kimyasal özelliklerine ve emilebilirliğine göre, özellikle de katı oluşum ile reaksiyona girenler veya reaksiyona girenler için pompalar olduğunu göstermek önemlidir. Sıvı etkisi ve daha hızlı reaksiyon hızı olan reaksiyonlar, sürekli bir akış sistemi kullanılarak etkililik ile gerçekleştirilebilir.Ek olarak, bir katı oluşumuna neden olabilecek veya olmayabilecek reaksiyona neden olabilir.

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

Hazırlanması ve Samaryum Diiodide Kullanımı (SMI<sub&gt; 2</sub&gt;) In Organic Synthesis: Samaryum Barbier Reaksiyonu HMPA ve Ni (II) tuzlarının Mekanistik Rolü

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

Ultra Performanslı Sıvı Kromatografi-Yüksek Çözünürlüklü Kütle Spektrometre (UPLC-HRMS) kullanarak Biyolojik Kaynaklar gelen hedefsiz Metabolomik

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

Floresan kullanma Alg hücrelerinde nötral Lipidler Ölçüm Basit ve Hızlı Protokolü

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

Sürekli akış İşleme kullanma Gerçekleştirilen Reaksiyonları Gerçek zamanlı izleme: Bir Örnek olarak 3-Acetylcoumarin Hazırlanması

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

Mesaj Sütun Türevlendirme Reaksiyon Akış Yüksek Performanslı Sıvı Kromatografi sütunlar kullanma

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

Sentezi ve diskotik Zirkonyum Fosfatların Eksfoliasyon Kolloidal Sıvı Kristaller Edinme

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

Organolityum Reaktifleri kullanarak Güvenli litiasyon Reaksiyonlar için Protokol

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

Elektrokimyasal Değerlendirmeleri ve Simetrik Organik Redoks Akış Pil Şarj Diagnostics Devlet için Protokol

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

Sürekli akışı kimya: Diphenyldiazomethane p- Nitrobenzoic asit tepki

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

Yakıtların yanma kimya: bir atmosferik yüksek sıcaklık akışı reaktör ile elde edilen nicel Türleşme veri birleştiğinde ışın moleküler Kütle Spektrometre

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