浆料流动合成怎么破？Vapourtec在连续泵送浆料实验中的*性
时间：2022-03-10 阅读：756
2021 年 9 月 14 日，《绿色化学》上发表了一篇题为“Continuous slurry plug flow Fe/ppm Pd nanoparticle-catalyzed Suzuki–Miyaura couplings in water utilizing novel solid handling equipment”（“利用新型固体处理设备在水中连续泵送浆态Fe/ppm Pd纳米颗粒催化Suzuki–Miyaura偶联反应”）的论文。
该论文中，Lipshutz 团队使用 Vapourtec E系列和V-3 泵的组合，描述了一种在流动中进行 Suzuki-Miyaura 反应的新颖且环保的方法。当应用该解决方案时，可以连续运行 1.5 小时，从而生产 20 克药物中间体。
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将三个准备好的注射器插入交叉混合器中，将交叉混合器直接插入 2 mL 反应器盘管。然后将反应器盘管连接到 T 型混合器中，其中 2-甲基四氢呋喃通过止回阀垂直输送到该流中作为在线萃取器。交叉混合器、反应盘管和在线萃取装置在运行期间保持95°C温度稳定。
将运行前的萃取混合物通过 Vapourtec E 系列蠕动泵输送，该蠕动泵作为保持 2.2 bar 的背压调节器。反应以 200 µL/min 的组合流速运行四个停留时间（40 分钟），达到稳定状态。在总共五个停留时间（50分钟）内收集反应物，同时使用 2-MeTHF 以 200 µL/分钟的速度进行在线萃取。分离合并的水相和有机相，减压蒸发溶剂。用200mL水处理残余有机物，导致固体沉淀。将该固体通过过滤回收，溶解在DCM中，并通过硅胶塞，得到灰白色固体产物(431mg，97％产率)。
摘自原文，Lipshutz 团队说：
“While other commercial systems were considered, the Vapourtec E-Series reactor system was chosen due to its inclusion of peristaltic pumps as the primary mode of delivering reagents together with an internalized, probe-monitored heating well for the reactor coil. This instrument has been reported to accommodate light slurries in suspension while our examination of this system found that the NPs suspended in an aqueous micellar medium could be easily pumped without clogging”[1]
译文：
虽然考虑了其他商业系统，但选择了 Vapourtec E 系列反应器系统，因为它将蠕动泵作为输送试剂的主要模式，以及用于反应器线圈的内部化、探针监控的加热模块。据报道，该仪器可容纳悬浮的轻质浆液，而我们对该系统的检查发现，悬浮在水性胶束介质中的纳米颗粒可以轻松泵送而不会堵塞。
论文报道了开发普及流动化学过程的初步努力，将异质纳米催化剂应用于水性胶束实现 Suzuki-Miyaura 偶联反应。悬浮在水性胶束介质中的多相催化剂在进入管式反应器之前被连续泵送和预混合。Lipshutz 的团队利用了Vapourtec多功能V-3 泵，不仅能够泵送浆料，而且还可以用作动态背压调节器而不会堵塞合成通道。该合成路线合成了超过 13 g/h 的 API 中间体。
对于大多数合成化学家来说，Suzuki-Miyaura偶联可能是实验室中十分常见的交叉偶联反应。这种有用的反应由 Pd(0)介导，在碱存在下在有机硼和卤化物化合物之间形成 C-C键。
在连续流动中，多相催化通常是通过将催化剂填充在柱式反应器中来完成的。这种简单的方法使大多数研究团队在过去十年中探索了流动中的Suzuki反应。
如果没有合适的系统，处理流动中的固体是一项挑战。对于大多数泵来说，几乎不可能泵送固体，而且当固体通过时，大多数背压调节器会堵塞。Vapourtec开发了V-3泵，旨在克服这些问题。这些蠕动泵能够在压力下工作，提供平稳的泵送流速，控制反应器的压力。
环境问题意味着我们需要不断努力寻求比当前批处理过程更可持续的解决方案，例如连续流动，提供了更环保的途径。
在这篇论文中，Lipshutz团队通过使用水溶液和使用可以在下游进一步回收的纳米粒子，将这种绿色方法提升到了一个新的水平。
相比于传统釜式合成方式，该反应技术具有传质传热效率高、本质安全、过程重复性好、产品质量稳定、连续自动化操作和时空效率高等诸多优势，Vapourtec流动合成仪用于化学合成中的研究越来越多。
Vapourtec成立于2003年，已有17年生产经验。作为专业生产流动化学系统的厂家，一直致力生产实验室级别的流动化学系统的研发生产。
Vapourtec设计和生产流动化学合成系统持续先于市场，提供了新的连续化学合成能力，并且始终保持着技术兼容性，从而使得使得初期的用户仍可利用新颖的技术发展提供的优势。
目前推出两个系列产品：
▲ R-Series;一个高度特定的模块化系统，能够独立操作或与其他设备的集成，提供多功能的自动化流动合成
▲ E-Series;一个易于使用的入门级系统平台，适合新用户和学校实验室教学。