Un protocole d’écoulement continu évolutif détaillé est présenté pour synthétiser un fluorure d’aryle à partir d’une arylamine par la réaction de Balz-Schiemann.
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Article de méthode
Protocole de réaction Balz-Schiemann évolutif dans un réacteur à flux continu
Dans cet article
Résumé
Résumé
La demande de fluorures aromatiques augmente régulièrement dans les industries pharmaceutique et de chimie fine. La réaction de Balz-Schiemann est une stratégie simple de préparation de fluorures d’aryle à partir d’arylamines, via la préparation et la conversion d’intermédiaires tétrafluoroborates de diazonium. Cependant, il existe des risques importants pour la sécurité lors de la manipulation des sels d’aryle diazonium lors de la mise à l’échelle. Afin de minimiser le danger, nous présentons un protocole à flux continu qui a été réalisé avec succès à l’échelle du kilogramme qui élimine l’isolement des sels d’aryle diazonium tout en facilitant une fluoration efficace. Le procédé de diazotisation a été réalisé à 10 °C avec un temps de séjour de 10 min, suivi d’un procédé de fluoration à 60 °C avec un temps de séjour de 5,4 s avec un rendement d’environ 70 %. Le temps de réaction a été considérablement réduit grâce à l’introduction de ce système à flux continu en plusieurs étapes.
Introduction
La réaction de Balz-Schiemann est une méthode classique pour remplacer le groupe diazonium par du fluor en chauffantArN2+BF4− sans solvant 1,2. La réaction peut être appliquée à une grande variété de substrats d’arylamines, ce qui en fait une approche généralement applicable à la synthèse des arylamines, qui sont fréquemment utilisées pour les intermédiaires avancés dans les industries pharmaceutiques ou chimiques fines 2,3. Malheureusement, des conditions de réaction difficiles sont souvent utilisées dans la....
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Protocole
ATTENTION : Vérifiez soigneusement les propriétés et les toxicités des produits chimiques décrits ici pour la manipulation chimique appropriée du matériau concerné conformément aux fiches signalétiques (FS). Certains des produits chimiques utilisés sont nocifs pour la santé et des précautions particulières doivent être prises. Éviter l’inhalation et le contact avec la peau de ces matières. Veuillez porter l’EPI approprié pendant tout le processus.
1. Préparation des aliments pour le protocole de flux continu
- Acheter BF3· Et2Oavec une concentration de 8,1 mmol/mL. Étiqueter la bouteille en ver....
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Résultats
La réaction du modèle est illustrée à la figure 2. La 2-méthylpyridine-3-amine (composé 1 de la figure 2) a été choisie comme matière première pour préparer le fluorure de 2-méthylpyridine-3 (composé 3 de la figure 2) par réaction de Balz-Schiemann. Les paramètres expérimentaux ont été systématiquement étudiés en faisant varier la température de réaction et le temps de séjour. L’aliment A contient 0,35 M de 2-méthylpyridine.......
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Discussion
Un protocole à flux continu de la réaction de Balz-Schiemann a été réalisé avec succès grâce à une combinaison d’un réacteur à flux à microcanaux et d’un réacteur à flux mixte dynamique. Cette stratégie présente plusieurs avantages par rapport au procédé par lots : (i) elle est plus sûre avec une formation contrôlée de sel de diazonium ; ii) elle se prête mieux à une température de réaction plus élevée, de 10 °C contre -20 °C; et (iii) il est plus efficace sans isolement de l’intermédiaire diazonium, deux étapes dans un .......
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Déclarations de divulgation
Aucun des auteurs de ce protocole n’a d’intérêts financiers concurrents ou de conflits d’intérêts.
Remerciements
Nous tenons à remercier le soutien du programme scientifique et technologique de Shenzhen (subvention n ° KQTD20190929172447117).
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Matériaux
| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| 2-méthylpyridine-3-amine | Raffles Pharmatech Co. Ltd | C2021236-SM5-H221538-008 | HPLC : >98 %, Eau de KF &le ; |
| Pompe à débit constant à piston 0,5 % 316L | Oushisheng (Pékin) Technology Co., Ltd | DP-S200 | |
| BF3. Et2O | Whmall.com B802217 | ||
| Acide citrique | Titan Technology Co., Ltd | G83162G | |
| con. HCl | Foshang Xilong Huagong | 1270110101601M ; ; | |
| Réateur à flux mixte dynamique | Autichem Ltd | DM500 | 316L avec 500 mL de volume interne |
| Heptane | Shenzhen Huachang | HCH606 | Water par KF &le ; 0,5 |
| Réacteur à micro-flux | Corning Reactor Technology Co., Ltd | G1 Galss AFR | Module en verre avec 9 ml de pompe à |
| débit constant à piston PTFE | Sanotac Chine | MPF1002C | |
| Hydroxyde de sodium | Foshang Xilong Huagong | 1010310101700 | |
| tert-Butyl | méthyl éther Titan Technology Co., Ltd | 01153694 | |
| tert-Butyl nitrite | Whmall.com XS22030900060 | ||
| tétrahydrofurane | Titan Technology Co., Ltd | 1152930 | Water par KF &le ; 0,5 % |
Références
- Alexander, J. C., Stephen, G. D., Paul, M. R., James, E. T. Beyond the Balz-Schiemann reaction: The utility of Tetrafluoroborates and Boron Trifluoride as nucleophilic fluoride sources. Chemical Reviews. 115 (2), 566-611 (2014).
- Mo, F., Qiu, D., Zhang, L., Wang, J.
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Réimpressions et autorisations
