圖?5?微反應系統(tǒng)中不對稱催化反應示意圖
該中間體的間歇制備工藝是將化合物在二氯甲烷（DCM)中與三氟乙酸( TFA)、三甲基甲硅烷基三氟甲磺酸酯( TMSOTf) 和三甲基甲硅烷基氰化物(TMSCN)混合進行氰化反應,為了獲得良好的非對映選擇性，反應需要控制在較低溫度。?Vieira 設(shè)計和制造了處理效率達 2kg / h 的不銹鋼連續(xù)流反應器(圖 2( a))。?
圖?2?不對稱催化反應微反應器
連續(xù)流系統(tǒng)將氰化反應溫度保持在-30℃，使間歇制備的產(chǎn)率 71%、純度 99. 2%提高至產(chǎn)率 78%、純度 99. 9%。?使用連續(xù)流系統(tǒng)，不同生產(chǎn)規(guī)模的反應選擇性穩(wěn)定為 94%，解決了間歇反應器中反應物隨反應時間增加對非對映選擇性和產(chǎn)率產(chǎn)生的負面影響,實現(xiàn)了減少反應體積、提高溫度控制和混合效率情況下的規(guī)?；?/span>全生產(chǎn)。
Wang?[2]使用 250 μL 連續(xù)流微反應芯片(圖?(b)),對雙噁唑啉-金屬配合物催化 β-酮酸酯的不對稱氟化反應展開研究，篩選出連續(xù)流條件下較優(yōu)的配體與路易斯酸組合、反應溫度和溶劑,并且對該催化體系的催化劑負載量和停留時間進行研究,反應示意圖見圖 5(b)。β-酮酸酯氟化產(chǎn)物獲得了優(yōu)異的收率和對映選擇性,反應時間為 0. 5 ~20 min,在催化劑(Cu(OTf)2?/ IIIc)用量為 1 mol%的情況下,得到了 99%高收率和優(yōu)異的對映體選擇性的產(chǎn)物,ee 值可達 98%。
最后以 β-酮酸酯氟化產(chǎn)物的制備方法為基準，介紹了該反應所需配體、底物的合成通式,并且列舉了相關(guān)的表征數(shù)據(jù)，證明了連續(xù)流系統(tǒng)的底物普適性,適用于多種類型和種類的 β-酮酸酯化合物。
目前,在連續(xù)流系統(tǒng)中進行的不對稱催化轉(zhuǎn)化研究尚處于起步階段,所提出的方法大多適用于特定的底物，且少有規(guī)模化的生產(chǎn)。因此,開發(fā)廣泛應用的連續(xù)流微反應器和高性能的催化劑具有重要意義，尤其是有效解決催化劑失活等問題。利用微反應技術(shù),提高轉(zhuǎn)化效率，減少反應時間和催化劑數(shù)量,將為不對稱催化反應的大規(guī)模工程應用開辟途徑。[3]
[1]Vieira T, Stevens A,Chtchemelinine A, et al. Development of a large-scale cyanation process using continuous flow chemistry en route to the synthesis of remdesivir [J]. Org Process Res Dev,2020,24(10):2113-2121.
[2]Wang Y,Jiang Z,Chu M,et al. Asymmetric copper-catalyzed fluorination of cyclic β-keto esters in a continuousflow microreactor [ J]. Org Bio Chem, 2020, 18 ( 26): 4927-4931.
[3]王夢迪 ,羅 瑾 ,吳 巍 ,于海斌 微反應技術(shù)在均相反應中的應用 化學研究與應用 Vol. 35,No. 4 Apr. ,2023
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