Name: Echtzeit-Überwachung von Reaktionen durchgeführt mit Continuous-Flow-Verarbeitung: Die Herstellung von 3-Acetylcoumarin als Beispiel (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-11-18T13:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 56 s
Description: Erfahren Sie die Echtzeit-Überwachung chemischer Reaktionen durch Continuous-Flow-Verarbeitung am Beispiel der 3-Acetylcoumarin-Synthese. Diese Methode ermöglicht die sofortige Optimierung von Reaktionsbedingungen und die Sicherstellung konstanter Produktqualität.

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Finanzielle Unterstützung durch die National Science Foundation (CAREER award CHE-0847262. Wir danken Vapourtec Ltd und Enwave Optronics für die Unterstützung der Ausrüstung und Daniel Daleb von der University of Connecticut für seine Unterstützung beim Bau der Durchflusszellenvorrichtung.

1. Finden Sie geeignete Signale für Reaction Monitoring <ol><li> Erhalten Ramanspektren für alle Ausgangsmaterialien und dem Produkt. </li><li> Overlay-Spektren und eine intensive Bande, die spezifisch für das Produkt zu identifizieren. </li><li> Verwenden Sie diese Raman-Bande, um den Fortschritt der Reaktion zu überwachen. Eine Bande bei 1608 cm -1 wurde in diesem Fall ausgewählt. </li></ol> 2. Richten Sie die Durchflusszelle Set <ol><li> Besorgen Sie sich eine geeignete Durchflusszelle. Hier verwenden eine mit den Abmessungen: Breite 6,5 mm, Höhe 20 mm und einer Schichtdicke von 5 mm (Abbildung 2A). </li><li> Setzen Sie die Durchflusszelle in einem Behälter, die eine Umgebung frei von Umgebungslicht bietet. </li><li> Schlauch mit dem Einlass und dem Auslass der Durchflusszelle zu verbinden (in diesem Fall 1 mm ID PFA-Schlauch). </li></ol> 3. Interface Das Raman-Spektrometer mit der Durchflusszelle <ol><li> Besorgen Sie sich eine geeignete Raman-Spektrometer mit einem flexiblen optischen Anordnung, die in C platziert werden könnenverlieren die Nähe zu der Durchflusszelle. </li><li> Legen Sie das optische Anordnung durch eine ausreichend große Öffnung in der Box mit dem Durchflußzellenanordnung (2B). </li><li> Schieben Sie das optische Baugruppe, bis sie die Durchflusszelle berührt und ziehen Sie sie dann wieder, wobei ein Spalt von ca. 2 mm. </li><li> Füllen Sie die Durchflusszelle mit 100% Aceton. </li><li> Schalten Sie das Raman-Spektrometer und erwerben Spektren im Dauer-Scan-Modus. </li><li> Fokus des Lasers durch leichtes Bewegen des Lichtleiters einen Bruchteil zu einer Zeit. In Bewegung bleiben die Lichtleitung, bis das Signal am größten Intensität und die Spitzen sind scharf und gut definiert. </li></ol><img alt="Figur 2" src="/files/ftp_upload/52393/52393fig2.jpg" /> Abbildung 2. (A) Durchflusszelle und (B) verwendet Raman-Schnittstelle. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52393/52393fig2large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere ve</a>rsion dieser Figur. 4. Bereiten Reagenz und Lösungsmittel-Lösungen <ol><li> Hinzufügen Salicylaldehyd (6,106 g, 50 mmol, 1 Äquivalent) und Ethylacetoacetat (6,507 g, 50 mmol, 1 Äquivalent) in einen 50 ml-Meßkolben. </li><li> In Ethylacetat auf ein Gesamtvolumen von 50 ml und dann den Inhalt gründlich mischen. </li><li> Übertragen einer 10 ml-Aliquot der Stammlösung in einen 20 ml-Glasgefäß, das ein Magnetrührstab. Beschriften Sie diese Fläschchen &quot;Reagenz&quot;. </li><li> In einem 100-ml-Flasche statt 90 ml Essigester. Beschriften Sie diese Flasche &quot;Lösungsmittel&quot;. In einem 100-ml-Flasche statt 90 ml Aceton. Beschriften Sie diese Flasche &quot;Lösungsmittel abfangen&quot;. </li></ol> 5. Bereiten Sie die Durchlaufvorrichtung <ol><li> Stellen Sie sicher, dass die Durchflusseinheit zumindest zwei Pumpen und beschriften &quot;P1&quot; und &quot;P2&quot;. Identifizieren Lösungsmittel und Reagenz Einlassleitungen für jede Pumpe. Legen Sie die Ausfahrt Leitungen von den &quot;sammeln&quot; und Linien &quot;Abfall&quot; in zwei iNDIVIDUELLE 100 ml-Flaschen mit der Bezeichnung &quot;Produkt&quot; und &quot;Abfälle&quot; bezeichnet. </li><li> Als Reaktor, mit einem 10-ml-PFA Spule geeignet ist, erhitzt. </li><li> Verbinden des Rohres austretende P1 auf den Einlass des PFA Reaktanzspule. </li><li> Installieren Sie ein Drei-Port-Polyetheretherketon (PEEK) tee-Mischer nach dem Reaktorspule. </li><li> Schließen Sie den Schlauch austretende P2 an den Abschlag-Mixer, um 180 ° aus der Reaktorspule Austrittsrohr. Schließen Sie einen Schlauch an den dritten Anschluss des T-Mixer. Am anderen Ende dieses Rohres legen einen Gegendruckregler. </li><li> Verbinden einer Leitung von dem Ausgang der Gegendruckregler an den Eingang des Durchflusszelle. Schließen Sie eine Linie vom Ausgang der Durchflusszelle an den &quot;Abfall / sammeln&quot; Schalter. </li><li> Ansaugen der Lösungsmittelleitungen für beide P1 und P2 sowie die Reagenzienleitung P1 mit Lösemittel. Bewegen Sie den Reagenzienlinie für P1 aus der Lösungsmittelflasche auf die Reagenzflasche. </li><li> Verwendung P1, passieren Ethylacetat durch den ReaktorSpule bei 2 ml / min, bis sie gefüllt ist. Geben Aceton durch P2 bei einer Fließgeschwindigkeit von 2 ml / min für 2 min. </li><li> Einstellen der Lösungsmittelströmungsrate sowohl P1 und P2 bis 1 ml / min. Stellen Sie den Gegendruckregler zu einem Druck von 7 bar. Gesetzt den Reaktor Spulentemperatur auf die gewünschte Temperatur. </li><li> Überprüfen Sie das Gerät so konfiguriert ist, wie in der schematischen Darstellung in Abbildung 3 dargestellt. </li><li> Sobald das System bei konstanter Temperatur und Druck erreicht, auf Dichtheit prüfen und führen Sie dann die Reaktion. </li></ol><img alt="Figur 3" src="/files/ftp_upload/52393/52393fig3.jpg" /> Abbildung 3. Schematische Darstellung der Anlagenkonfiguration für die Reaktionsüberwachung Experimente verwendet. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52393/52393fig3large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> 6. Überwachen Sie die Reaktion <ol><li> Takea Hintergrund Scan des Ethylacetat / Aceton-Lösungsmittelsystem, wie es durch die Flusszelle geleitet. Dies wird automatisch von allen nachfolgenden Abtastungen subtrahiert werden. </li><li> Konfigurieren Sie das Spektrometer zu Scans alle 15 Sekunden dauern (in diesem Fall das Raman-Spektrometer wurde auf eine 10 sec Integrationszeit eingestellt, Boxcar = 3 und mittel = 1). </li><li> Injizieren Piperidin (0,05 ml, 0,05 mmol, 0,1 Äquivalente) auf einmal in das Glasfläschchen &quot;Reagenz&quot; bezeichnet. </li><li> Nach gründlichem Mischen Schalter P1 von &quot;Lösemittel&quot; auf &quot;Reagenz&quot;. Stellen Sie den Ausgangsstrom zu &quot;sammeln&quot;. </li><li> Wenn alle Material vollständig, Schalter P1 von &quot;Reagenz&quot; zurück zu &quot;Lösungsmittels.&quot; Geladen Weiter fließenden Lösungsmittels durch die Drosselspule für weitere 30 min. Sobald diese Zeit abgelaufen ist, schalten Sie die Heizung. </li><li> Wiederum die Pumpen P1 und P2 ausgeschaltet, wenn die Reaktanzspule Temperatur auf unter 50 ° C abgekühlt. </li></ol> 7. Analysieren Sie die Daten <ol&gt; <li> Exportieren Sie die Raman-Spektrometer-Daten in eine Tabellenkalkulation und Plot-Raman-Intensität bei 1608 cm -1 vs. Zeit. </li><li> Um Bedingungen zu optimieren, führen Sie die Reaktion auf eine Reihe von Durchflussraten und Reaktortemperaturen iterativ. </li><li> Overlay Grund Raman-Intensität bei 1608 cm -1 vs. Zeit. Hinweis: Höhere Raman Intensität korreliert mit höheren Produktumwandlung. </li></ol> 8. Führen Sie die Reaktion unter Verwendung von optimierten Bedingungen <ol><li> Mit abgeschirmten verschiedene Bedingungen (sich verändernden Mengenströmen / Reaktortemperaturen), führen Sie die Reaktion unter Verwendung der optimierten Bedingungen, um die höchste Produktumwandlung leisten. </li></ol> 9. Trennen Sie das Produkt <ol><li> Nehmen die Inhalte des Produktkolbens abgemessen und in ein Becherglas mit 100 ml Eis und 20 ml 2 M HCl. </li><li> Produkt Kolben mit einer minimalen Menge Ethylacetat (2 ml) werden in das Becherglas zu spülen. </li><li> Rühren Sie die eisige Mischungbis das gesamte Eis vollständig geschmolzen ist. </li><li> Einrichtung eines Filtersystems mit einem Hirsch-Trichter, Seitenarm Kolben, Gummimanschette und einer Länge von Vakuumschlauch Kautschuk. </li><li> Filtern Sie das anfallende Niederschlag unter Vakuum gründlich mit kaltem Diethylether (10 ml) und lassen Sie ihn unter einer Wärmelampe (2-3 h) oder trockenem O / N im Vakuum zu trocknen. </li><li> Bestätigen die Identität des Produkts durch 1 H-Kernresonanzspektroskopie (NMR) unter Verwendung von CDCl 3 als Lösungsmittel. Für einen 500 MHz-NMR-Spektrometer ist das 1 H-NMR-Daten von 3-acetylcoumarin wie folgt: δ = 2.73 (s, 3H) 7,31-7,40 (m, 2H) 7,65 (ddd, J = 7,53, 4,37, 2,60 Hz , 2 H) 8,51 (s, 1H) ppm, 13 C-NMR-Daten: δ = 30,84 (CH 3) 117,00 (CH) 118,56 (C) 124,86 (CH) 125,27 (CH) 130,51 (CH) 134,68 (C) 147,74 (CH) 155,64 (C) 159.52 (C), 195,77 (C) ppm. </li></ol>

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Die Autoren haben nichts offenzulegen.

Die Leichtigkeit, in der das Raman-Spektrometer kann mit dem Strom-Einheit angeschlossen werden macht diese Inline-Technik wertvoll für die Reaktionsüberwachung. Eine Reihe von Reaktionsvariablen können in einem beschleunigten Weise untersucht werden, so dass der Benutzer bei optimierten Reaktionsbedingungen schneller als bei der Verwendung von Offline-Methoden zu gelangen. Anwendung der hier beschriebene Techniken ermöglicht die Überwachung der Bildung von Nebenprodukten, vorausgesetzt, ein geeignetes Band gefunden wer...

Durch Dauerstrom-Verarbeitung werden Chemiker finden, dass sie eine Reihe von chemischen Reaktionen, sicher, effektiv und mit Leichtigkeit 1,2 ausführen kann. Als Ergebnis wird Strömungschemie Geräte zu einem festen Instrument für die laufende Reaktionen sowohl im industriellen Umfeld als auch Forschungslabors in akademischen Institutionen. Eine Vielzahl von Synthesechemie Transformationen wurden in Durchflußreaktoren 3,4 durchgeführt. In ausgewählten Fällen Wirkungen, die nicht in Stapel funktionieren wurde gezeigt, glatt unter kontinuierlichen Flussbedingungen 5 fortzufahren. Für beide Reaktionsoptimierung und Qualitätskontrolle, Einbau von In-Line-Reaktionsüberwachung mit Flow-Verarbeitung bietet signifikante Vorteile. In-line-Überwachung bietet kontinuierliche Analyse mit Echtzeit-Reaktion auf tatsächliche Probenbedingungen. Dies ist schneller, und in einigen Fällen viel zuverlässiger als vergleichbare off-line Verfahren. Eine Reihe von in-line analytische Techniken wurden mit f angeschlossen wordenNieder Reaktoren 7. Beispiele umfassen 8,9-Infrarot, UV-VIS 10,11 NMR 12,13, 14,15 Raman-Spektroskopie und Massenspektrometrie 16,17. Unsere Arbeitsgruppe hat ein Raman-Spektrometer mit einem wissenschaftlichen Mikrowelleneinheit 18 angeschlossen. Mit diesem, haben eine Reihe von Reaktionen, sowohl aus qualitativen und quantitativen 20 19 Standpunkt überwacht. Aufbauend auf diesem Erfolg haben wir vor kurzem eine Schnittstelle unserer Raman-Spektrometer mit einem unserer Durchlaufeinheiten und verwendet es für die Inline-Reaktionsüberwachung einer Reihe von Schlüssel medizinisch-relevanten organischen Transformationen. 21 In jedem Fall kann der Monitor Reaktionen und auch bei einem Beispiel mit Hilfe einer Eichkurve, könnten wir die Produktumwandlung von Raman-Spektraldaten zu bestimmen. In Hier beschreiben wir, wie Sie das Gerät und es verwenden, um Reaktionen zu überwachen. Wir verwenden den Piperidin-katalysierte Synthese von 3-acetylcoumarin (1) von Salicylaldehyd mit Ethylacetoacetat (Abbildung 1) als Modellreaktion hier. <img alt="Abbildung 1" src="/files/ftp_upload/52393/52393fig1.jpg" /> Abbildung 1 Basis katalysierten Kondensationsreaktion zwischen Salicylaldehyd und Ethylacetoacetat, um 3-acetylcoumarin ergeben (1). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52393/52393fig1large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a>

<table><tbody><tr><td>Salicylaldehyd</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>S356</td><td>Reagenzqualität, 98 %</td></tr> <tr><td>Ethylacetoacetat</td><td>Acros Organics</td><td>117970010</td><td>99 %</td></tr> <tr><td>Piperidin</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>104094</td><td>Reagenz Plus, 99 %</td></tr> <tr><td>Salzsäure</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>320331</td><td>ACS-Reagenz, 37 %</td></tr> <tr><td>Ethylacetat</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>34858</td><td>CHROMASOLV, für HPLC, >99,7%</td></tr><tr><td>Aceton</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>650501</td><td>CHROMASOLV, für HPLC, >99,9%</td></tr><tr><td>Durchflusszelle</td><td>Starna Zellen</td><td></td><td>583.65.65-Q-5/Z20</td></tr><tr><td>Durchflusseinheit</td><td>Vapourtec</td><td></td><td>E-Serie System</td></tr><tr><td>Raman Spektrometer</td><td>Enwave Optronics Inc</td><td></td><td>Modell EZRaman-L</td></tr></tbody></table>

echtzeit-Überwachung von reaktionen durchgeführt mit continuous-flow-verarbeitung: die herstellung von 3-acetylcoumarin als beispiel

Real-time Monitoring of Reactions Performed Using Continuous-flow Processing: The Preparation of 3-Acetylcoumarin as an Example

Mithilfe Inline-Überwachung, ist es möglich, Reaktionen unter Verwendung von Durchlaufverarbeitung in einer einfachen und schnellen Art und Weise zu optimieren. Es ist auch möglich, eine konstante Produktqualität über die Zeit sicherzustellen, mit dieser Technik. Wir hier zeigen, wie man einen handelsüblichen Durchflusseinheit mit einem Raman-Spektrometer-Schnittstelle. Die Raman Durchflußzelle nach der Gegendruckregler angebracht, was bedeutet, dass es bei Atmosphärendruck betrieben werden. Darüber hinaus ist die Tatsache, dass der Produktstrom durch eine Rohrlänge vor dem Eintritt in die Durchflusszelle durchläuft, dass das Material bei Raumtemperatur ist. Es ist wichtig, dass die Spektren werden unter isothermen Bedingungen erworben da Raman-Signalintensität ist temperaturabhängig. Nachdem die Vorrichtung zusammengebaut, dann zeigen wir, wie man eine chemische Reaktion zu überwachen, wobei das Piperidin-katalysierte Synthese von 3-acetylcoumarin aus Salicylaldehyd und Acetessigsäureethylester als Beispiel verwendet. Die Reaktion kann über einen Bereich durchgeführt werden, von Durchflussmengen eind Temperaturen, die in situ-Monitoring-Tool verwendet werden, um Bedingungen einfach und leicht zu optimieren.

Des Durchlauf Herstellung von 3-acetylcoumarin als repräsentatives Reaktion zur in-line-Überwachung ausgewählt. Im Batch verläuft die Reaktion auch bei Verwendung von Essigsäureethylester als Lösungsmittel verwendet. Das Produkt (1) ist jedoch nicht bei RT vollständig löslich. Um mögliche Verstopfung des Gegendruckreglers zu verhindern, ebenso wie eine Verringerung des Risikos von mit festen Teilchen in der Strömungszelle, die Signalerfassung zu stören würden, haben wir eine Technik, die wir früher entw...

Echtzeit-Überwachung ermöglicht eine schnelle Optimierung der Reaktionen unter Verwendung von Durchlaufverarbeitung. Hier wird die Herstellung von 3-acetylcoumarin wird als Beispiel verwendet. Die Vorrichtung zur Durchführung in situ Raman Überwachung beschrieben, da die erforderlich ist, um die Reaktion zu optimieren Schritte sind.

Echtzeit-Überwachung von Reaktionen durchgeführt mit Continuous-Flow-Verarbeitung: Die Herstellung von 3-Acetylcoumarin als Beispiel

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 ...

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens besteht darin, chemische Reaktionen in Echtzeit mithilfe der kontinuierlichen Durchflussverarbeitung zu überwachen. Diese Methode kann dabei helfen, die Bedingungen für chemische Reaktionen, die mittels kontinuierlicher Durchflussverarbeitung durchgeführt werden, zu optimieren. Außerdem ermöglicht sie dem Anwender sicherzustellen, dass die Produktqualität während des gesamten Prozesses konstant bleibt.Der Hauptvorteil der Technik besteht darin, dass Reaktionen in Echtzeit überwacht werden können und sich die Auswirkungen von Parameteränderungen direkt beobachten lassen. Das hier gezeigte Verfahren basiert auf einer Methode, die wir ursprünglich zur Überwachung chemischer Reaktionen in einer wissenschaftlichen Mikrowelleneinheit entwickelt haben. Wir verwendeten Papin zur katalytischen Synthese von drei Acetylcumarinen aus Zimtaldehyd und Ethylacetoacetat als Modellreaktion. Hier zunächst Ramanspektren aller Ausgangsmaterialien und des Produkts aufnehmen, die Spektren überlagern und eine intensive Bande identifizieren, die ausschließlich für das Produkt charakteristisch ist. Verwenden Sie diese Ramanbande, um den Fortschritt der Reaktion zu überwachen. In diesem Fall wurde eine Bande bei 1.608 Wellenzahlen ausgewählt, um die Durchflusszelle einzurichten.Verwenden Sie eine geeignete Flusszelle mit einer Breite von 6,5 Millimetern, einer Höhe von 20 Millimetern und einer Weglänge von fünf Millimetern. Stellen Sie die Flusszelle in einen Behälter, der eine umgebungslichtfreie Umgebung bietet. Anschließend verbinden Sie die Schläuche mit dem Einlass und dem Auslass der Flusszelle.Beschaffen Sie ein geeignetes Raman-Spektrometer mit einer flexiblen optischen Anordnung, die in unmittelbarer Nähe zur Durchflusszelle platziert werden kann. Bringen Sie anschließend die optische Anordnung durch eine passend dimensionierte Öffnung in der Box an, die die Durchflusszelle enthält. Verschieben Sie die optische Anordnung, bis sie die Durchflusszelle berührt, und ziehen Sie sie dann leicht zurück, sodass ein Spalt von etwa zwei Millimetern verbleibt.Nachdem die Durchflusszelle mit 100 % Aceton gefüllt wurde, schalten Sie das Ramanspektrometer ein und nehmen Sie Spektren auf. Fokussieren Sie im Dauerscan-Modus den Laser, indem Sie das Lichtleiterrohr vorsichtig schrittweise bewegen. Bewegen Sie das Lichtleiterrohr weiter, bis das Signal maximale Intensität aufweist und die Peaks scharf und gut definiert sind.Fügen Sie Salicylaldehyd und Ethylacetoacetat zu einem 50-Milliliter-Messkolben hinzu. Anschließend geben Sie Ethylacetat bis zu einem Gesamtvolumen von 50 Millilitern hinzu und mischen den Inhalt gründlich. Überführen Sie eine 10-Milliliter-Aliquotprobe der Stammlösung in ein 20-Milliliter-Glasfläschchen, das einen magnetischen Rührstab enthält, und beschriften Sie dieses Fläschchen als Reagenz in einer 250-Milliliter-Flasche.Geben Sie 150 Milliliter Ethylacetat hinein und beschriften Sie diese Flasche als Lösungsmittel. Geben Sie schließlich 150 Milliliter Aceton in eine 250-Milliliter-Flasche, die als Lösungsmittel-Interzeptor beschriftet ist. Stellen Sie sicher, dass die Durchflusseinheit über mindestens zwei Pumpen verfügt, und beschriften Sie diese eindeutig.Hier verwenden wir B und C, um jede Pumpe eindeutig zu kennzeichnen und zu identifizieren. Führen Sie die Auslassleitungen der Sammel- und Abfallleitungen in zwei separate 100-Milliliter-Flaschen, die jeweils als Produkt und Abfall beschriftet sind. Verwenden Sie als Reaktor eine PFA-Spule mit einem Fassungsvermögen von 10 Milliliter, die beheizt werden kann.Verbinden Sie das aus B austretende Rohr mit dem Einlass der PFA-Reaktorspule. Installieren Sie einen dreipoligen Mischer aus Polyetheretherketon oder Peak T. Schließen Sie nach der Reaktorspule das aus C austretende Rohr im Winkel von 90 Grad zum Reaktorspulen-Auslassrohr an den T-Mischer an, und verbinden Sie ein Stück Schlauch mit dem dritten Anschluss des T-Mischers.Am anderen Ende dieses Schlauches einen Rückdruckregler anbringen. Die Leitung vom Ausgang des Rückdruckreglers mit dem Eingang der Durchflusszelle verbinden. Anschließend eine Leitung vom Ausgang der Durchflusszelle mit dem Abfallsammelventil verbinden.Spülen Sie die Lösungsmittelleitungen für B und C sowie die Reagenzienleitung für B mit Lösungsmittel. Danach bringen Sie die Reagenzienleitung für B von der Lösungsmittelflasche zur Reagenzflasche. Obwohl die Reaktion mit Phytat als Lösungsmittel reibungslos verläuft, ist das Produkt bei Raumtemperatur nicht vollständig löslich.Um eine mögliche Verstopfung des Gegendruckreglers zu vermeiden und feste Partikel in der Durchflusszelle auszuschließen, leiten wir den Produktstrom nach der Reaktorspule mit Aceton ab, um das Produkt vollständig zu lösen. Leiten Sie Ethylacetat über B.Pass mit zwei Millilitern pro Minute durch die Reaktorspule, bis diese gefüllt ist. Danach leiten Sie Aceton über C mit einer Durchflussgeschwindigkeit von zwei Millilitern pro Minute durch. Stellen Sie anschließend die Lösungsmitteldurchflussraten für B und C jeweils auf einen Milliliter pro Minute ein und regulieren Sie den Gegendruckregler auf einen Druck von sieben bar, und lassen Sie den Fluss zwei Minuten lang laufen.Stellen Sie außerdem die Reaktorspulentemperatur auf die gewünschte Temperatur ein, nachdem Sie doppelt überprüft haben, ob die Ausrüstung korrekt konfiguriert ist. Sobald das System konstante Temperatur und Druck erreicht hat, prüfen Sie auf Lecks und führen dann die Reaktion durch. Nehmen Sie einen Hintergrundscan des Ethylacetat-Aceton-Lösungsmittelsystems auf, während es durch die Durchflusszelle geleitet wird.Dies wird automatisch von allen nachfolgenden Scans abgezogen. Nachdem das Spektrometer so konfiguriert wurde, dass alle 15 Sekunden Scans durchgeführt werden, pipettieren Sie das Perinat vollständig nach gründlichem Mischen in das mit „Reagenz“ beschriftete Glasfläschchen und schalten Sie B vom Lösungsmittel auf Reagenz um. Stellen Sie den Ablaufstrom so ein, dass er sammelt, sobald das gesamte Material vollständig zugeführt wurde, und schalten Sie B anschließend von Reagenz wieder auf Lösungsmittel zurück.Leiten Sie das Lösungsmittel weitere 30 Minuten durch die Reaktorspule. Sobald diese Zeit abgelaufen ist, schalten Sie die Heizung aus. Schalten Sie die Pumpen B und C aus.Wenn die Reaktorspulentemperatur auf unter 50 Grad Celsius abgekühlt ist, werden die Daten analysiert, indem die Ramanspektrometer-Daten in eine Tabellenkalkulation exportiert und die Ramanstärke bei 1.608 Wellenzahlen über die Zeit aufgetragen werden, um die Bedingungen zu optimieren. Führen Sie die Reaktion bei einer Reihe von Durchflussraten und Reaktortemperaturen iterativ durch, und überlagern Sie die Auftragungen der Ramanstärke bei 1.608 Wellenzahlen über die Zeit. Nachdem verschiedene Bedingungen untersucht wurden, führen Sie die Reaktion unter den optimierten Bedingungen durch, um die höchste Produktumsetzung zu erzielen.Eine höhere Raman-Intensität korreliert mit einer höheren Produktumsetzung. Die kontinuierliche Durchflusspräparation von drei Acetyl-Cumarinen wurde als repräsentative Reaktion für die Inline-Überwachung als Ausgangspunkt gewählt; die Reaktion wurde bei 25 Grad Celsius und einer Reagenzien-Durchflussrate von einem Milliliter pro Minute durchgeführt, wobei die Raman-Intensität bei 1.608 Wellenzahlen erfasst wurde, um die möglichst hohe Umsetzung zu erreichen. Die Reaktion wurde bei höheren Temperaturen durchgeführt, wobei die Durchflussrate bei einem Milliliter pro Minute beibehalten wurde; die Reaktionstemperatur wurde zunächst auf 65 Grad Celsius und anschließend auf 130 Grad Celsius erhöht.Führte zu einer Erhöhung der Produktumwandlung, wie durch die stetige Zunahme der Ramen-Intensität bei 1.608 Wellenzahlen in einer Reaktorspule belegt. Reaktortemperatur 130 Grad Celsius. Eine Verringerung der Durchflussrate von 1,0 auf 0,5 Milliliter pro Minute erhöhte die Ramen-Intensität bei 1.608 Wellenzahlen nicht signifikant.Bei optimierten Bedingungen wurde die Reaktion erneut durchgeführt. Die Isolierung des Produkts erfolgte mit einer Ausbeute von 72 %. Bei der Durchführung dieses Verfahrens ist es wichtig, daran zu denken, ein geeignetes Signal im Raman-Spektrum zu finden, das im Zeitverlauf überwacht werden kann.Kritische Schritte im Protokoll umfassen die korrekte Montage der Reaktorleitungen und den Anschluss der Raman-Zelle. Obwohl die Einarbeitung zunächst mit einer steilen Lernkurve verbunden sein mag, kann dieses Verfahren zur Durchführung einer Vielzahl chemischer Reaktionen eingesetzt werden.

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Forschung

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Chemistry

Chemie

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