연속 흐름 처리를 사용하여 수행 반응의 실시간 모니터링 : 예를 들어 3 Acetylcoumarin의 제조

요약

실시간 모니터링은 연속 흐름 처리를 수행하여 빠른 반응의 최적화를 허용한다. 여기 -3- acetylcoumarin의 제조는 예로서 사용된다. 반응을 최적화하는데 필요한 단계는 다음과 같이 인 시츄 라만 모니터링을 수행하기위한 장치가 설명된다.

초록

인라인 모니터링을 이용하여, 간단하고 신속하게 연속 흐름 처리를 수행하여 반응을 최적화하는 것이 가능하다. 그것은이 기술을 이용하여 시간에 걸쳐 일관된 제품 품질을 보장​​하는 것도 가능하다. 우리는 여기에 라만 분광기로 시판 흐름 장치를 인터페이스하는 방법을 보여줍니다. 라만 플로우 셀은 대기압에서 작동 될 수 있음을 의미 배압 조절기 뒤에 배치된다. 또한, 상기 생성물 스트림은 플로우 셀에 들어가기 전에 튜빙의 길이를 통과한다는 사실 재료 RT에 있다는 것을 의미한다. 이는 라만 신호 강도는 온도에 의존하기 때문에 스펙트럼 등온 조건 하에서 획득하는 것이 중요하다. 장치를 조립하는 데, 우리는 다음의 화학 반응을 모니터링하는 방법을 보여, 살리 실 알데히드, 에틸 아세토 아세테이트로부터 3 acetylcoumarin 피 페리 딘의 합성 촉매는 예로서 사용된다. 흐름 속도를 반응물 범위에서 수행 될 수있다D 온도, 인 시츄 모니터링 도구는 간단하고 용이하게 조건을 최적화하기 위해 사용된다.

서론

연속 흐름 처리를 사용함으로써, 화학자들은 안전하게 효과적으로 용이성 ^1,2-로 화학 반응을 수행 할 수있는 범위에 있음을 발견하고있다. 그 결과, 흐름 화학 장비는 교육 기관에서 산업 설정에 모두 반응뿐만 아니라 연구소를 실행하기위한 필수적인 도구가되고있다. 합성 화학 변환의 다양한 유동 반응기는 ^3,4-에서 수행되었다. 선택의 경우, 일괄 적으로 동작하지 않는 반응은 연속 흐름 조건 하에서 ⁵ 순조롭게 진행하는 것으로 나타났다. 반응 최적화 및 품질 제어 모두, 인라인 반응물 흐름 프로세싱 모니터링 혼입은 상당한 이점을 제공한다. 인라인 모니터링 실제 샘플 조건에 실시간 응답에 연속 분석을 제공한다. 이 빠르며, 유사한 오프라인 기술보다 어떤 경우에는,보다 신뢰성. 인 - 라인 분석 기법의 수는 F와 인터페이스 된낮은 원자로 ^7. 예를 들면 적외선 등이 ^8,9, UV-NMR 가시 ^{12,13, 14,15} 라만 분광법 및 질량 분석법 ^{16,17, 10,11.}

우리의 연구 그룹은 과학적 마이크로파 ^(18)와 라만 분광기 인터페이싱있다. 이 사용의 반응 범위는 모두 ¹⁹

프로토콜

1. 반응 모니터링에 적합한 신호를 찾기

1. 모든 출발 물질 및 제품에 대한 라만 스펙트럼을 얻습니다.
2. 스펙트럼 오버레이 및 제품에 고유 한 강렬한 밴드를 식별합니다.
3. 반응의 진행을 모니터하기 위해 라만 밴드를 사용한다. 1,608cm에서 밴드는 ^-1이 경우 선정되었다.

2. 플로우 셀을 설정

1. 적절한 흐름 세포를 얻습니다. 6.5 mm의 폭, 20mm의 높이 및 5mm (그림 2A)의 경로 길이 : 여기에 다음과 같은 치수 하나를 사용하십시오.
2. 외광이없는 환경을 제공하는 용기의 플로우 셀을 배치했다.
3. (이 경우 1mm ID PFA 튜브에서) 플로우 셀의 입구 및 출구에 배관을 연결한다.

3. 플로우 셀과 라만 분광계를 인터페이싱

1. C에 배치 될 수있는가요 성 광학 어셈블리와 적합한 라만 분광을 얻기플로우 셀에 근접을 잃는다.
2. 흐름 셀 어셈블리 (그림 2B)를 포함하는 상자에 적절한 크기의 구멍을 통해 광학 어셈블리를 놓습니다.
3. 는....

결과

3 acetylcoumarin의 연속 흐름 준비가 인라인 모니터링을위한 대표적인 반응으로 선택되었다. 용매로서 아세트산 에틸을 사용할 때 일괄 적으로, 반응이 충분히 진행한다. 그러나, 제품 (1)을 실온에서 완전히 용해되지. 배압 조절기의 전위 막힘을 방지뿐만 아니라, 신호 포착을 교란 할 플로우 셀에 고체 입자를 갖는 위험을 완화하기 위해, 우리는 우리가 다른 반응 ^(22)에 대해 이전에 개발 된 기술을 사용 하였다. 우리는 제품을 가용화하고 플로우 셀을 통과 할 수 있도록 아세톤 반응 코일 후 생성물 스트림을 인터셉트 배압 레귤레이터는 방해받지.

우리는 (1)의 라만 스펙트럼을 예측하고 모니터링하기 적합한 라만 신호를 식별하기위한 컴퓨터 프로그램 가우시안 09 (도 4a를 사용하여 두 개의 출발 물질 (살리 에틸 아세토 아세테이트)의 , <.......

토론

라만 분광기는 유동 장치와 인터페이스 할 수있는 용이성 반응 모니터링에 유용한이 인라인 기술한다. 반응 변수의 수는 사용자가 빠른 오프라인 방법을 사용할 때보다 최적의 반응 조건에 도달 할 수 있도록 신속하게 탐색 할 수있다. 또한 본원에 설명 된 기술의 애플리케이션은 적합한 대역이 발견 될 수있다 가정하면, 부 생성물의 형성을 모니터링 할 수있다. 조건은 또한 불순물의 양이 낮은 스크리닝 및 생성물의 높은 전환을 모두 허용하는 선택 될 수있다. 반응의 정량적 감시도 가능하다. 라만 신호 강도는 농도에 비례하기 때문에, 검량선 생성물의 농도를 알고있는 샘플의 라만 스펙트럼을 기록함으로써 도출 될 수있다. 이것을 사용하면, 표준 환산 농도 단위로 라만 강도의 단위로 변환 할 수있다.

중요한 일프로토콜 내의 EPS는 반응기 튜브의 정확한 조립 및 라만 셀의 인터페이싱을 포함한다. 이것은 구성이 누출 전에 반응을 수행 물 또는 아세톤을 사용하여 테스트 할 것이 권장된다. 또한, 올.......

재료

이 논문에 사용된 재료 목록

이름	회사	카탈로그 번호	댓글
살리실알데히드	시그마-알드리치	S356	시약 등급, 98%
에틸 아	아크로스 유기물	117970010	99%
피페리딘	시그마-알드리치	104094	시약 플러스, 99%
염산	시그마-알드리치	320331	ACS 시약, 37%
에틸 아세테이	트 시그마-알드리치	34858	CHROMASOLV, HPLC 용, >99.7 %
아세톤	시그마 알드리치	650501	CHROMASOLV, HPLC 용, >99.9 %
플로우 셀	Starna 셀		583.65.65-Q-5 / Z20
플로우 유닛	Vapourtec		E- 시리즈 시스템
라만 분광계	Enwave Optronics Inc		모델 EZRaman-L

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