微反应器中碘代芳烃和β-烯胺酮(酯)的合成研究

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微通道反应器是指一种特殊的连续流动式反应器,其通道的直径介于微米和毫米之间,远小于传统的反应器。这种微小的管道尺寸赋予了微反应器极大的比表面积,使其具有传质效率高、传热效率好、安全性高以及可精确控制反应温度、时间和物料比等优点。论文结合微通道反应器的优点,研究了碘代芳烃和β-烯胺酮(酯)在微通道反应器中的合成。研究了微通道反应器内取代芳胺重氮盐和碘化钾反应连续合成碘代芳烃的工艺过程。以碘苯为模型化合物,考察了管道内径、体积流速、反应温度和反应时间等对反应的影响,得到较优工艺条件:管道内径0.8mm,体积流速1004.8μL/min,停留时间75s,反应温度20℃,收率79.0%,时空转化率为9.41×103 mol·m-3·h-1,比常规反应高出两个数量级。同时,参考碘苯的较优工艺条件,合成了 9个碘代芳烃,收率为79.0-89.6%。所得化合物的结构用1H-NMR进行了表征。研究了微通道反应器内以1,3-二羰基化合物和取代芳胺为原料连续合成β-烯胺酮(酯)的工艺过程。以4-(苯基)-戊-3-烯-2-酮为模型化合物,考察管道内径、催化剂用量、原料摩尔比、体积流速、反应温度和反应时间等对反应的影响,得到较优工艺条件.:管道内径0.5mm,催化剂用量15mol%,n(苯胺):n(乙酰丙酮)=1:1.4,体积流速392.5μL/min,停留时间120s,反应温度78℃,收率93.8%,时空转化率为1.56×104 mol·m-3·h-1,比常规反应高出2个数量级。同时,参考4-(苯基氨基)-戊-3-烯-2-酮的较优工艺条件,合成了 12个β-烯胺酮(酯),收率为77.0-96.3%。所得化合物的结构用1H-NMR进行了表征。相比常规反应器,使用微反应器缩短了反应时间,提高了反应收率和时空转化率,简化了操作步骤,并且有利于工业化扩大生产。
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