連続フロー処理を使用して行われる反応のリアルタイムモニタリング：例として3- Acetylcoumarinの調製
Summary
リアルタイム監視は、連続フロー処理を使用して行われる反応の迅速な最適化を可能にします。ここで、3 acetylcoumarinの調製は、例として使用されます。反応を最適化するために必要な手順であるために、その場ラマン監視を行うための装置が記載されています。
Abstract
インラインモニタリングを用いることにより、簡単かつ迅速な方法で、連続フロー処理を使用して行われる反応を最適化することができます。これは、この技術を用いて経時的に一貫性のある製品品質を確保することも可能です。ここでは、ラマン分光計で市販のフローユニットを接続する方法を示しています。ラマンフローセルは、それが大気圧で動作させることができることを意味し、背圧調整器の後に配置されています。また、生成物ストリームがフローセルに入る前に管の長さを通過するという事実は、材料が室温であることを意味します。これは、ラマン信号の強度は温度依存性であるので、スペクトルは、等温条件下で取得されることが重要です。装置を組み立てたが、私たちはその後、化学反応をモニターする方法を示し、サリチルアルデヒドとアセト酢酸エチルから3-acetylcoumarinのピペリジン触媒による合成を例として使用されています。反応は、流量の範囲にわたって行うことができるAND温度、 その場の監視ツールは、簡単かつ容易に条件を最適化するために使用されています。
Introduction
連続フロー処理を使用することにより、化学者は、彼らが安全に、効率的に、かつ容易1,2との化学反応の範囲を行うことができることを見つけています。その結果、フロー化学機器は産業環境でだけでなく、学術機関の研究ラボの両方の反応を実行するための不可欠なツールとなってきています。合成化学変換の多種多様な流反応器3,4において行われてきました。選択の場合、バッチでは動作しない反応が連続流条件5下スムーズに進行することが示されています。反応の最適化と品質管理の両方のために、フロー処理のインライン反応モニタリングの取り込みは、重要な利点を提供しています。インライン監視は、実際のサンプル条件にリアルタイム応答で連続分析を提供します。これは、より速いと、場合によっては、より信頼性のある同等のオフライン技術よりも長いです。インライン型分析技術の数をfとインタフェースされています低原子炉7。例としては、赤外線8,9、紫外可視10,11、NMR 12,13、ラマン分光法14,15、および質量分析法16,17を含みます 。
我々の研究グループは、科学的なマイクロ波ユニット18とラマン分光計をインターフェースしています。これを使用して、反応の範囲は、両方の19定性的および定量的な20の観点から監視されています。この成功を基に、我々は最近、我々の連続フロー単位のいずれかを我々のラマン分光計をインターフェースとキー医薬関連有機変換の数のインライン反応モニタリングのためにそれを採用している。いずれの場合も21には、監視することが可能でした一実施例においても、反応とは、検量線を用いて、我々は、ラマンスペクトルデータからの生成物の変換を決定することができます。ここでは、装置を設定し、反応を監視するためにそれを使用する方法について説明します。我々は3-ACのピペリジン触媒による合成を使用etylcoumarin（1）ここでモデル反応としてアセト酢酸エチル（ 図1）とサリチルアルデヒドから。
図1.ベースが。（1）3-acetylcoumarinを得サリチルアルデヒドとアセト酢酸エチルとの縮合反応を触媒し 、この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。
Protocol
Representative Results
Discussion
ラマン分光計は、流量装置とインターフェースすることができる容易さは、反応を監視するための貴重なこのインライン技法を行います。反応変数の数は、ユーザーがより速くオフラインの方法を使用した場合よりも最適化された反応条件に到達することができ、迅速な方法でプローブすることができます。本明細書で説明する技術の適用はまた、適切なバンドを見ることができると仮定す?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Financial support provided by National Science Foundation (CAREER award CHE-0847262. We thank Vapourtec Ltd and Enwave Optronics for equipment support, and Daniel Daleb of the University of Connecticut for his assistance in construction of the flow cell apparatus.
Materials
| Salicylaldehyde | Sigma-Aldrich | S356 | Reagent Grade, 98% |
| Ethyl acetoacetate | Acros Organics | 117970010 | 99% |
| Piperidine | Sigma-Aldrich | 104094 | Reagent Plus, 99% |
| Hydrochloric acid | Sigma-Aldrich | 320331 | ACS Reagent, 37% |
| Ethyl acetate | Sigma-Aldrich | 34858 | CHROMASOLV, for HPLC, >99.7% |
| Acetone | Sigma-Aldrich | 650501 | CHROMASOLV, for HPLC, >99.9% |
| Flow cell | Starna Cells | 583.65.65-Q-5/Z20 | |
| Flow unit | Vapourtec | E-series system | |
| Raman spectrometer | Enwave Optronics Inc | Model EZRaman-L |
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