Viene presentato un dettagliato protocollo scalabile a flusso continuo per sintetizzare un fluoruro arilico da un'ammina arilica attraverso la reazione di Balz-Schiemann.
È richiesta un abbonamento a JoVE per visualizzare questo contenuto. Accedi o inizia la tua prova gratuita.
Articolo metodologico
Un protocollo di reazione Balz-Schiemann scalabile in un reattore a flusso continuo
In questo articolo
Sommario
Abstract
La domanda di fluoruri aromatici è in costante aumento nell'industria farmaceutica e nella chimica fine. La reazione di Balz-Schiemann è una strategia semplice per preparare fluoruri arilici da ammine ariliche, attraverso la preparazione e la conversione di intermedi tetrafluoroborati di diazonio. Tuttavia, esistono rischi significativi per la sicurezza nella manipolazione dei sali di diazonio arilico durante il ridimensionamento. Al fine di ridurre al minimo il rischio, presentiamo un protocollo a flusso continuo che è stato eseguito con successo su scala di chilogrammo che elimina l'isolamento dei sali di diazonio arilico facilitando al contempo una fluorurazione efficiente. Il processo di diazotizzazione è stato eseguito a 10 °C con un tempo di permanenza di 10 minuti, seguito da un processo di fluorurazione a 60 °C con un tempo di permanenza di 5,4 s con una resa di circa il 70%. Il tempo di reazione è stato drasticamente ridotto con l'introduzione di questo sistema a flusso continuo a più fasi.
Introduzione
La reazione di Balz-Schiemann è un metodo classico per sostituire il gruppo diazonio con fluoro riscaldando ArN2+BF4− senza solvente 1,2. La reazione può essere applicata a un'ampia varietà di substrati arilici aminici, rendendola un approccio generalmente applicabile per sintetizzare ammine ariliche, che sono frequentemente utilizzate per intermedi avanzati nelle industrie farmaceutiche o della chimica fine 2,3. Sfortunatamente, condizioni di reazione dure sono spesso impiegate nella reazione di Balz-Schiema....
Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.
Protocollo
ATTENZIONE: Controllare attentamente le proprietà e la tossicità delle sostanze chimiche qui descritte per la corretta manipolazione chimica del materiale pertinente secondo le schede di sicurezza dei materiali (MSDS). Alcune delle sostanze chimiche utilizzate sono dannose per la salute e devono essere prestate particolare attenzione. Evitare l'inalazione e il contatto con la pelle di questi materiali. Si prega di indossare i DPI appropriati durante l'intero processo.
1. Preparazione di mangimi per protocollo a flusso continuo
- Acquisto BF3· Et2O con una concentrazione di 8,1 mmol/mL. Etichett....
Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.
Risultati
La reazione del modello è mostrata nella Figura 2. La 2-metilpiridin-3-ammina (composto 1 nella figura 2) è stata scelta come materiale di partenza per preparare il 2-metilpiridin-3-fluoruro (composto 3 nella figura 2) attraverso la reazione di Balz-Schiemann. I parametri sperimentali sono stati sistematicamente studiati variando la temperatura di reazione e il tempo di permanenza. Il mangime A è 0,35 M 2-metilpiridin-3-amm.......
Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.
Discussione
Un protocollo a flusso continuo della reazione di Balz-Schiemann è stato eseguito con successo attraverso una combinazione di un reattore a flusso a microcanali e un reattore a flusso miscelato dinamicamente. Questa strategia presenta diversi vantaggi rispetto al processo batch: (i) è più sicuro con la formazione controllata di sali di diazonio; ii) è più suscettibile a una temperatura di reazione più elevata, 10 °C contro -20 °C; e (iii) è più efficiente senza isolamento dell'intermedio diazonio, due fasi in un processo.......
Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.
Dichiarazioni
Nessuno degli autori all'interno di questo protocollo ha interessi finanziari concorrenti o conflitti di interesse.
Ringraziamenti
Vorremmo ringraziare il supporto del Shenzhen Science and Technology Program (Grant No. KQTD20190929172447117).
....Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.
Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| 2-metilpiridina-3-ammina | Raffles Pharmatech Co. Ltd | C2021236-SM5-H221538-008 | HPLC: >98%, acqua da KF ≤ |
| Pompa a flusso costante a pistone 0,5% 316L | Oushisheng (Pechino) Technology Co., Ltd | DP-S200 | |
| BF3. Et2O | Whmall.com | B802217 | |
| Acido citrico | Titan Technology Co., Ltd | G83162G | |
| con. HCl | Foshang Xilong Huagong | 1270110101601M | |
| Reattore a flusso miscelato dinamicamente | Autichem Ltd | DM500 | 316L reattore con 500 mL di volume interno |
| Eptano | Shenzhen Huachang | HCH606 | Acqua di KF ≤ 0,5% |
| Reattore a micro flusso | Corning Reactor Technology Co., Ltd | G1 Galss AFR | Modulo in vetro con 9 mL di volume interno |
| Pompa a flusso costante a pistone in PTFE | Sanotac China | MPF1002C | |
| Idrossido di sodio | Foshang Xilong Huagong | 1010310101700 | |
| terz-butil metil etere | Titan Technology Co., Ltd | 01153694 | |
| terz-butile nitrito | Whmall.com | XS22030900060 | |
| Tetraidrofurano | Titan Technology Co., Ltd | 1152930 | Acqua da KF ≤ 0,5% |
Riferimenti
- 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.
Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.
Ristampe e permessi
