Gebruik van de Stop-flow Micro-buis reactoren voor de ontwikkeling van biologische transformaties

Het algemene doel van dit experiment is om reacties te screenen met behulp van een stop-flow micro-buisreactorplatform dat elementen combineert van zowel continue stroming als batchreactoren. We hebben deze technologie uitgevonden om de problemen op te lossen dat het continue micro-buisstromingssysteem niet efficiënt is voor reacties op kleine schaal en voor reactiescherming. Het verschil tussen ons stop-flow micro-buisreactorsysteem en het continue micro-buisreactiesysteem is dat er in ons systeem twee kleppen zijn voor en na elke microbuis.

De belangrijkste voordelen van deze techniek zijn dat deze groen, veilig, gemakkelijk te gebruiken is voor reactiescherming en efficiënter is dan conventionele bankreactoren, maar wel organische transformatie met zich meebrengt. Om een stop-flow micro-buisreactor voor te bereiden, wikkelt u 300 centimeter hoogzuivere PFA-buis in een smalle ring. Bevestig de buis met kabelbinders.

En bevestig een afsluitklep aan elk uiteinde. Het is gemakkelijk om een SFMT-reactor te bouwen, daarom bereiden we alleen een SMFT-reactie voor voor elke te screenen conditie. Verbind de reactor met een terugdrukregelaar van 20 psi en een lagedruk T-fitting die is aangesloten op een acetyleengastank, via een klep.

Dompel het uiteinde van de terugdrukregelaar in aceton. Plaats vervolgens 58,5 milligram 4-iodoanisol in een 10 ml rondbodemkolf met een roerlat. Voeg toe aan de kolf 8,5 milligram Bis(trifenylfosfine)palladiumchloride, 1 milligram koperjodide, 80 microliter DIPEA en 2,5 milliliter dimethylsulfoxide.

Stop de kolf met een rubberen septum en begin de mixtuur bij kamertemperatuur te roeren. Gebruik een met argon gevulde ballon om het mengsel gedurende 15 minuten te ontgassen terwijl geroerd wordt. Wanneer het ontgassen is voltooid, verwijder de ontluchtingsnaald, gevolgd door de ballonsamenstelling.

Gebruik vervolgens een korte lengte van hoogzuivere PFA-buis en een luer-naaldfitting om een acht-milliliter roestvrijstalen spuit met een lange naald uit te rusten. Steek de naald door het septum naar de bodem van de kolf. En trek de reactievloeistof in de spuit.

Ontkoppel de spuit van de naald. Bevestig de spuit in een spuitpomp en verbind de spuit met de T-fitting die de SMFT-reactor en het acetyleengas verbindt. Spuit de buis met acetyleengas totdat er bubbels worden waargenomen bij de terugdrukregelaar.

Begin vervolgens met het laden van de reactiemixtuur in de reactor met een snelheid van 300 microliter per minuut. Gebruik de klep om de acetyleenstroomsnelheid aan te passen totdat de vloeistof-naar-gasverhouding tussen de T-fitting en de afsluitklep van de reactorinlaat een-op-een is. Sluit de afsluitklep van de reactoruitlaat zodra de volledige reactiemixtuur in de buis is geladen en de mixtuur begint te lekken uit de uitlaat van de terugdrukregelaar.

Breng de reactor onder druk met acetyleen totdat de reactiemixtuur in de reactor onbeweeglijk is. Sluit vervolgens de afsluitklep van de reactorinlaat en de klep. Ontkoppel de reactor van het systeem en plaats het in een siliconenoliebadje, verwarmd tot de gewenste reactietemperatuur, waarbij u ervoor zorgt dat de afsluitkleppen uit de buurt van de olie blijven.

Laat de reactor een uur in het oliebad. Gebruik vervolgens hexine om de siliconenolië van de reactor te spoelen. Gebruik een acht-milliliter roestvrijstalen spuit om de reactiemixtuur van de reactor in een 20 milliliter flesje te duwen.

Spoel de residuen in het flesje met vier milliliter di-ethylether. Was het mengsel met vier milliliter van een waterverzadigde ammoniumchloride-oplossing en trek het product uit in 1,5 milliliter di-ethylether. Bepaal de opbrengst met GC-MS.

Om het systeem schoon te maken, gebruik de spuitpomp om de buis te spoelen met een oplosmiddel dat in de volgende reactie zal worden gebruikt. Droog het systeem gedurende 20 minuten met stikstofgas. Om de SFMT-reactor te construeren, wikkel 340 centimeter hoogzuivere PFA-buis in een ring en voorzie de uiteinden van afsluitkleppen.

Combineer vervolgens de reagentia voor de reactie in een 10-milliliter flesje en verzegel het flesje met een siliconen septumdop. Ontgas het mengsel gedurende 15 minuten met een argonballon. Verwijder de naalden na het ontgassen.

Verbind de reactor met een argongasleiding met behulp van een peak union body en zuiver de reactor met argon gedurende vijf minuten. Sluit vervolgens beide reactorafsluitkleppen om de argonsfeer te behouden. Rust vervolgens een drie-milliliter spuit uit met een lange naald.

Prikt het septum van het flesje door en trek het voorgemengde reactiemengsel in de spuit. Draai vervolgens de spuit om en tik zachtjes op de plunjer tot alle bellen zijn verdreven, waardoor alleen het reactiemengsel in de spuit achterblijft. Schud de spuit voorzichtig om homogeniteit te garanderen.

Gebruik een lueradapter om de spuit met de SFMT-reactor te verbinden. Open beide afsluitkleppen en breng het reactiemengsel in de reactor, hetzij handmatig of met behulp van een spuitpomp. Sluit beide afsluitkleppen en plaats de reactor in het midden van een blauwe LED-strip.

Bestraal het mengsel gedurende vijf tot 48 uur, naar wens. Gebruik vervolgens een drie-milliliter spuit om het reactiemengsel in een schone rondbodemfles te duwen. Spoel de residuen in de fles met overtollig di-ethylether om het ruwe product te verkrijgen.

Concentreer het product en bepaal de conversiesnelheid met proton NMR-analyse, door een geschikte hoeveelheid 1, 3, 5 trimethoxybenzeen toe te voegen als de interne standaard. Wikkel eerst 300 centimeter hoogzuivere PFA-buis in een smalle ring en voorzie de uiteinden van afsluitkleppen. Verbind de reactor met een terugdrukregelaar en met een T-fitting in serie met de klep en een acetyleengastank.

Los vervolgens onder een inerte atmosfeer de reagentia en drie milliliter acetonitril op in een 10-milliliter flesje. Verzegeld het flesje met een dop en een siliconen septum. On