【最新綜述】點擊反應中的流動化學Ⅱ

更新時間：2024-03-13 點擊次數：1880

研究背景

在化學領域，點擊反應是一種高效的合成策略，其特點是利用高選擇性和高效反應來快速構建復雜分子。Barry Sharpless、Morten Meldal和Carolyn Bertozzi教授因其在 “點擊反應" 方面的開創性工作及其對生物正交變換的擴展而于2022年獲得諾貝爾化學獎。

銅催化的疊氮化物和炔烴之間的[3+2]環加成反應，也被稱為Huisgen環加成，是最為重要的點擊反應之一。相比傳統的批處理方案，在連續流設備中進行Huisgen環加成具有顯著優勢：

在上篇內容中為大家已介紹在連續流反應器系統中進行的不同類型的點擊反應，點擊進入查看：

Ceylan團隊

- 磁性材料的應用

2010年，Ceylan的團隊報告了一種有趣且具創新性，在連續流中進行Huisgen環加成的方法。在他們早期的工作中，他們使用了鐵磁性材料，如Fe₃O₄納米顆粒，這種材料可以進行感應加熱，從而產生了一種新的、有效的加熱連續流反應器系統的方法。

其他導電材料，比如銅，將感應加熱與其固有的催化活性相結合，形成優異的金屬活化和底物的快速轉化。

Pan的團隊

- 大分子催化劑的應用

Pan的小組開發了一種聚苯乙烯-聚乙二醇樹脂負載的三嗪基聚乙烯亞胺樹狀大分子催化劑體系，其中Cu²⁺離子結合在三嗪氮和氨基之間。

該小組研究了涉及具有吸電子和給電子官能團（21a?m）以及芳基、芐基和脂肪族疊氮化物（22a?f）的各種脂肪族和芳香族炔烴的反應的底物耐受性（Scheme 10）。在所有情況下，基材都能達到所需效果，三唑的產率很高（89?99%）。

Fu?lo?p團隊

- 銅粉的應用

2013年，Fu?lo?p團隊將銅粉裝入不銹鋼催化劑筒中，合成了多取代的1,2,3-三唑部分，涉及新型疊氮基β-氨基環己烷羧酸衍生物。

該小組還通過柱色譜法純化化合物后，對其進行ICP-MS來測量分離產物的銅含量。實驗表明，在每個反應中銅污染都處于可接受的水平（3.9?9.1μg Cu/g產物）。

為了證明該方法的可擴展性并隨著時間的推移檢查催化劑活性，使23b和24d之間的反應連續運行100分鐘。在不改變催化劑床的情況下，獲得96%的產率，相當于2.04克相應的三唑。

Vandenbergh團隊

- 端基修飾和環加成

Vandenbergh等人成功地證明了微流反應器，用于連續合成用疊氮化物端基修飾的聚合物的有用性。用炔烴聚合物進行銅催化的環加成，得到嵌段之間具有三唑連接體的嵌段共聚物。

與分批技術相比，這一結果可以被認為是一個顯著的改進，因為后者需要3小時的反應時間，而連續流動方法的停留時間僅為40分鐘，這足以滿足轉變使用尺寸排阻色譜法對所得的三唑連接的嵌段共聚物進行表征。

Wen的團隊

- 納米多孔膜的應用

Wen的團隊最近報道了一種由金銅合金納米線制成的新型納米多孔膜，用于有效催化炔烴和疊氮化物之間的Huisgen環加成。

與其他反應模式相比，這種催化劑體系的顯著優點是在分批和流動中銅浸出量減少。此外，該合金由于其高金含量而更耐表面氧化。

Mes?c?ic?團隊

- 超聲的應用

Mesc?ic?;?及其同事，使用超聲支持的連續流動反應器系統，合成了新型的1，2，3-三唑基附加的L-抗壞血酸衍生物。這是疊氮化物取代的抗壞血酸和炔烴之間的Huisgen環加成的第一個文獻例子。

作者還發現，這些產品的產量取決于三唑部分的取代模式。與所有其他化合物相比，苯基取代的三唑的鄰位和間位給電子基團的產率更高。

在掌握最佳條件的情況下，他們使用先前合成的疊氮化乙烯11以中等至良好的產率（39?78%）獲得了12種不同N-乙烯基取代的三唑（16a?l）的化合物庫。