Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.

Yöntem makalesi

Sürekli akışı kimya: Diphenyldiazomethane p- Nitrobenzoic asit tepki

11.4K görüntüleme

⸱

DOI:

10.3791/56608

⸱

15 Kasım 2017

 ,  ,  ,  , 
1School of Chemistry & Biochemistry, Georgia Institute of Technology, 2School of Chemical & Biomolecular Engineering, Georgia Institute of Technology

Bu makalede

Özet

Akış kimya çevre taşır ve üstün karıştırma, yararlanarak tarafından ekonomik avantajları ısı transferi ve faydaları mal. Burada, kimyasal işlemler toplu iş akışı moduna aktarmak için bir plan sunar. Diphenyldiazomethane (demir) p- nitrobenzoic asit, içinde yürütülen toplu iş ve akışı, reaksiyon kavram kanıtı için seçildi.

Özet

Sürekli akış teknolojisi olmuştur enstrümantal çevresel ve ekonomik yararlanarak çift karıştırma avantajları olarak tanımlanan, ısı transferi ve maliyet tasarrufu ile geleneksel "ölçekleme kadar" yerine "dışarı ölçekleme" strateji. Burada, diphenyldiazomethane p- nitrobenzoic asit toplu ve akış modlarında ile reaksiyon rapor. Etkili bir şekilde reaksiyon akış modu için toplu işleminden aktarmak için ilk kuralları içinde dizi reaksiyon için gerekli. Sonuç olarak, diphenyldiazomethane tepki ilk toplu iş iş işlemde sıcaklık, reaksiyon zamanı ve konsantrasyon Kinetik bilgi edinmek ve parametreleri işlemek için bir işlev olarak incelenmiştir. Cam akış reaktör kurulum anlatılan ve "karıştırma" ve "doğrusal" microstructures ile iki tür tepki modülleri birleştirir. Son olarak, diphenyldiazomethane p- nitrobenzoic asit ile reaksiyon başarıyla % 95'e kadar ile akış reaktör içinde yapılmıştır 11 dk diphenyldiazomethane çevrimi. Bu kanıtı kavramı tepki fikir akışı teknolojisi'nın rekabet gücünü, sürdürülebilirlik ve araştırmalarını çok yönlülük göz önünde bulundurulacak bilim adamları için sunmayı amaçlamaktadır.

Giriş

Yeşil kimya ve mühendislik sanayi1,2,3,4geleceği yönünde bir kültür değişim yaratıyor. Sürekli akış teknolojisi üstün karıştırma, ısı transferi, yararlanarak çevresel ve ekonomik avantajları için enstrümantal olarak tanımlanan ve maliyet tasarrufu olarak karşı geleneksel "yukarı ölçekleme"5 "dışarı ölçekleme" stratejisi ile , 6 , 7 , 8 , 9 , 10.

Ne kadar ilaç endüstrisi gibi yüksek değerli ürünler üreten sanayi uzun toplu işleme tercih, akış teknolojisi avantajları nedeniyle montaj ekonomik rekabet ve ticari üretim faydaları çekici olmuştur 11. Örneğin, toplu kadar ölçeklendirme işlediğinde, pilot ölçek birimlerini olmalı inşa ve doğru ısı ve kütle aktarım mekanizmaları tespit etmek için işletilmektedir. Bu pek sürdürülebilir ve önemli ölçüde ürün pazarlanabilir patent hayatından çıkarır. Buna ek olarak, ölçeklendirme, avantajları için sürekli akışı işleme sağlar ve pilot tesis aşamasında ortadan kaldırmak ve mühendislik üretim ölçeği-a önemli finansal teşvik ile ilişkili. Ekonomik etkisi, sürekli teknoloji de atomik sağlar ve enerji verimli süreçler. Örneğin, Gelişmiş karıştırma gelişmiş verimleri, katalizör kurtarma stratejileri ve sonraki geri dönüşüm programları için önde gelen toplu aktarım bifazik sistemler, geliştirir. Buna ek olarak, doğru bir şekilde reaksiyon ısısı yönetme yeteneği reaksiyon kinetiği ve ürün dağıtım12hassas kontrol için yol açar. Gelişmiş işlem denetimi, kalite, ürün (ürün seçicilik) ve tekrarlanabilirlik etkili çevre ve Finans açılarından her ikisi de.

Akış reaktörler ticari olarak çok çeşitli boyut ve tasarımları ile kullanılabilir. Ayrıca, özelleştirme süreci ihtiyaçlarını karşılamak için reaktörler kolayca elde edilebilir. Burada, bir cam sürekli akış reaktör (şekil 1) yapılan deneylerde rapor. Camdan microstructures (161 x 131 x 8 mm) Montaj çok çeşitli kimyasallar ve çözücüler ile uyumludur ve çok çeşitli sıcaklıklar paslanmaz (-25-200 ° C) ve baskılar (18 bar). Microstructures ve kendi düzenleme çok enjeksiyon, yüksek performanslı karıştırma, esnek ikamet süresi ve hassas ısı transferi için dizayn edilmiştir. Tüm microstructures iki sıvı katmanları ile donatılmıştır (-25-3 bar kadar 200 ° C) tepki katman her iki tarafındaki ısı değişimi için. Isı transfer oranları ısı transferi yüzey alanı ile orantılı ve hacmi ters orantılıdır. Böylece, bu microstructures geliştirilmiş ısı transferi için optimum bir yüzey hacim oranı kolaylaştırmak. Microstructures (Yani modülleri) iki tür vardır: "karıştırma modüller ve"doğrusal"modülleri (Şekil 2)". Kalp şeklindeki "karıştırma" modülleri türbülans teşvik ve karıştırma en üst düzeye çıkarmak için tasarlanmıştır. Buna ek olarak, doğrusal modülleri ek ikamet süresi sağlar.

Kavram kanıtı biz diphenyldiazomethane karboksilik asitler13,14,15,16,17ile iyi tarif tepki seçildi. Reaksiyon şeması şekil 3' te gösterilmiştir. Proton diphenyldiazomethane için ilk transferi karboksilik asit üzerinden yavaş ve oranı belirleme adımdır. İkinci adım hızlı ve reaksiyon ürünü ve azot verim. Reaksiyon başlangıçta organik karboksilik asitler organik çözücü (aprotic ve protic) göreli asitliği karşılaştırmak için araştırılmıştır. İlk-diphenyldiazomethane sırada ve birinci dereceden karboksilik asitler tepkidir.

Deneysel, tepki büyük karboksilik asit (10 molar eşdeğerleri) fazlalığı huzurunda yapılmıştır. Sonuç olarak, oranı sözde ilk sırada diphenyldiazomethane ile ilgili oldu. İkinci sipariş oranı sabit sonra tarafından karboksilik asit konsantrasyonu ilk deneysel olarak elde edilen sözde ilk sipariş oranı sabit bölerek elde edilebilir. Başlangıçta, diphenyldiazomethane benzoik asit ile Reaksiyonu (pKa 4.2 =) araştırılmıştır. Toplu iş iş işlemde, tepki yaklaşık % 90 ulaşan nispeten yavaş olduğu ortaya çıktı 96 dakika dönüştürme. Reaksiyon oranı karboksilik asit asit oranı doğru orantılı olduğu için biz bir reaksiyon ortağı olarak seçti daha asidik karboksilik asit, p- nitrobenzoic asit (pKa 3.4 =) tepki süresini kısaltmak için. P- nitrobenzoic asit ile diphenyldiazomethane susuz etanol içinde tepki böylece toplu iş ve akış (şekil 4) araştırılmıştır. Sonuçları aşağıdaki bölümünde ayrıntılı olarak sağlanır.

Reaksiyon etanol işlenirken, üç ürün oluşturulması mümkündür: (i) benzhydryl-4- p- nitrobenzoic asit diphenylmethane diazonyum ara; ile reaksiyon gelen sonuçları nitrobenzoate, (II) benzhydryl etil eter solvent, etanol, diphenylmethane diazonyum ile reaksiyon elde edilir; ve (iii) azot. Literatürde iyi belgelenmiş gibi ürün dağıtım okudu değil; daha doğrusu biz teknoloji transferi için sürekli akışı13,14,15toplu tepki bizim dikkat duruldu. Deneysel diphenyldiazomethane kaybolması takip. Reaksiyon görsel olarak UV-VIS spektroskopisi tarafından görülebilir bir canlı renk değişikliği ile devam eder. Bu gerçeği diphenyldiazomethane şiddetle mor bir bileşik ise diğer ürünlerinden tepki renksiz olur. Bu nedenle, reaksiyon görsel bir nitel olarak izlenebilir ve kantitatif UV spektroskopi tarafından takip (525 Difenil arttırdı emme Yani ortadan kaybolması nm). Burada, ilk toplu iş etanol diphenyldiazomethane ve p- nitrobenzoic asit reaksiyon zamanın bir fonksiyonu olarak rapor. İkinci olarak, reaksiyon başarıyla transfer ve cam akışı santraline yürütülmektedir. Reaksiyon ilerlemesini UV spektroskopi (toplu iş ve akış modlarında) kullanarak diphenyldiazomethane kaybolması izleyerek tespit.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

sağlık uyarıları ve reaktifler tayini
Kimyasal Hydrazone: sindirim sistemi tahrişe neden. Bu madde toksikolojik özellikleri tam olarak araştırdık değil. Solunum yolu tahrişe neden. Bu madde toksikolojik özellikleri tam olarak araştırdık değil. Cilt tahrişine neden olabilir ve gözü tahriş 18.

manganez oksit (MnO 2) aktif: (Sağlık MSDS beğenilme-in 2) tehlikeli durumunda ciltle temas, göz teması, sindirim ve solunum 19.

dibasic potasyum fosfat (KH 2 PO 4): (Sağlık MSDS beğenilme-in 2) tehlikeli durumunda ciltle temas, göz teması, sindirim ve solunum 20.

diklorometan: (2, ateş derece 1 puan verin sağlık MSDS) çok tehlikeli göz teması (tahriş edici), sindirim, solunum yolu, durumunda. Cilde temas (tahriş edici, permeator) durumunda tehlikeli. Göz iltihabı sulama ve 21 kaşıntı kızarıklık ile karakterize.

1. Diphenyldiazomethane sentezi (demir):

  1. DDM sentezi başlamadan önce listelenen tüm gerekli malzemeleri uygun sentezi yapılabilir emin olmak için gerekli reaktifler yanı sıra mevcut olduğundan emin olun.
  2. Susuz KH 2 PO 4 ve aktif mangan dioksit, MnO 2 (3,5 eşdeğerleri) 250 mL 3-boyun yuvarlak alt kabı (1) ve manyetik karıştırıcı 31 g eklemek 10 g (.72 eşdeğeri).
  3. Kimyasal hydrazone 20 g bir manyetik karıştırıcı gibi ayrı 100 mL 2-boyun yuvarlak alt kabı (2), ekleyin ve mağaza oda sıcaklığında.
  4. Diklorometan (DCM) 67 mL ekleyin ve her iki şişe (1 ve 2) Stoper, termometre ve ısıl ile donatmak.
  5. Her iki şişe inert gaz 15 dakika ile tasfiye sonra bir buz banyosu KH 2 PO 4 ve MnO 2 çözüm (şişesi 1) için geçerlidir. Çözüm sıcaklığı en az 30 dakika süreyle 0 ° C'de sabit kalır emin olmak
  6. Sonra 30 dk, sabit sıcaklık okuma, kimyasal hydrazone (şişeye 2) KH 2 PO 4 ve MnO 2 (şişesi 1) içeren balonun aktarın. Tepki tamamlama ulaşmak 24 h için gerçekleştirmek.

2. DDM arıtma:

  1. 24 saat sonra Pentan 120 mL (bir derin kırmızı mor çözüm) tepki karışıma ekleyin.
  2. Solution'ı hızla nötr silika jel (50-200 µm) filtre. Silis ürünle ilgili kişi zaman mu önemli değil 5 dk. aşan DDM olduğunu asit hassas; önemli çürüme daha uzun iletişim 22 ile gerçekleşir.
    1. Bir vakum filtrasyon sistemi veya duman kaput vakum sistemine bağlı bir orta porozite Sinterlenmiş cam huni ile filtreleme gerçekleştirmek.
  3. Filtrate transfer ve solvent ile bir rotary Evaporatör buna vacuo kaldırın. Elde edilen ham ürün bir derin mor yağdır.
    1. Wrap alüminyum folyo ışıktan DDM uzak tutmak için balonun etrafta. DDM ışığa duyarlı mı.
  4. Şişeye alüminyum folyo ile kaplayan sonra saf DDM dondurucuda kapalı ve inert gaz bir atmosfer altında depolamak.
  5. Genellikle 2-3 gün sürer gerçekleşmesi, kristalizasyon için monitör. Şişeye dondurucudan kaldırmak ve oda sıcaklığına ulaşmasını sağlar. Bir arıtma adım gereklidir. 200 saf etil alkol şişesi için filtre ekleyip sonra döner Buharlaştırıcı kalan solvent kaldırmak için kullanabilirsiniz. Bu noktada, kalan çoğu yabancı maddelerin kaldırılmalıdır.
    1. Analiz ortaya çıkan derin, kırmızımsı mor kristalleri DDM UV spektroskopi tarafından. Deneysel molar absorptivity (hangi edebiyat değerleri eşleşen ε) 94,8, olmak ölçüldü.
      Dikkat: İlgili sağlık uyarıları ve reaktifler DDM için tepki Protokolü taşıyan uygun ve güvenli yönetimi için teknik özellikleri aşağıdadır. Bu maddeler ile uğraşırken, uygun KKE tüm kez ve çalışma koşulları bir duman başlık altında emin olmak.

      DDM: uzun süreli veya tekrarlanan maruz kalma bazı duyarlı bireyler 23 ' alerjik reaksiyonlara neden olabilir.
      p-nitrobenzoic asit: (MSDS sağlık değerlendirmesi 2) Bu reaktif ısı uzak tutulur emin olun. Ateşleme kaynaklarından uzak tutun. Boş kapsayıcılar bir yangın riski; bir duman başlık altında kalıntı buharlaşır. Tüm ekipman materyal içeren zemin. Yutulur, hemen tıbbi yardım isteyin ve kapsayıcı veya etiket göstermek. Deriyle ve gözle 24 ile temasından sakının.
      Etil alkol, 200 kanıt: (MSDS sağlık derecesi 2, 3 sağlık derece olarak) tehlikeli ciltle temas, göz teması ve inhalasyon durumunda. Etanol hızla hava nemi emer ve oksitleyiciler 25 ile şiddetle tepki.
      Toluen: (MSDS sağlık derecesi 2, 3 sağlık derece olarak) tehlikeli cilde temas (tahriş) durumunda, göz teması (tahriş edici), sindirim ve solunum yolu. Cilde temas (permeator) durumunda biraz tehlikeli. Son derece yanıcı 26.
      o-Ksilen: teratojenik etkileri, gelişmekte olan erkek ve böbrekler, karaciğer, üst solunum yolu, deri, gözleri ve orta yutulur eğer toksik üreme sistemine gelişimsel toksisite (MSDS sağlık derecesi 2, 3 sağlık derece olarak) imkanı sinir sistemi. Ciltle temas (tahriş edici, permeator), uzak tutmak göz teması (tahriş edici) veya sindirim ve solunum yolu 27.

3. DDM çözüm sürekli akışı için hazırlama:

  1. 100 mL volumetric flask etanol ile durulayın.
  2. 6-Dramı şişe üzerinde bir analitik denge Dara ve DDM.1942 g Dramı şişe içine ekleyin. Çözümde tüm DDM gider kadar susuz etanol (5 mL) 2-3 artışlarla şişe ekleyin. Bir pipet ile çözüm 6-Dramı şişe temiz 100 mL volumetric flask transfer.
    1. Menisküs minimum puan volumetric flask ile belirtilen satır ile hizalar kadar dikkatle etanol ekleyin.
    2. 1 mL toluen, dahili standart balonun ekleyin. Volumetric flask artık şapkalı ve DDM çözüm ve p kadar saklı-nitrobenzoic asit solüsyonu sürekli akışı tepki için hazır mısınız.

4. 0,1 M hisse senedi çözüm p hazırlanması-nitrobenzoic asit:

  1. 250 mL volumetric flask susuz etanol ile birden çok kez yıkayın.
  2. 6-Dramı şişe üzerinde bir analitik denge Dara. 4.1780 g p ekleyin-nitrobenzoic asit Dramı şişe içine. Asit ekledikten sonra susuz etanol (5 mL) 2-3 artışlarla şişe için kadar p ekleyin-nitrobenzoic asit çözüm gider.
    1. Bir pipet ile çözüm 6-Dramı şişe temiz 250 mL volumetric flask transfer.
    2. Menisküs minimum puan volumetric flask hat ile hizalar kadar dikkatle etanol ekleyin.
    3. Eklemek o 1 mL-Ksilen, fl içine iç standartsor. Volumetric flask artık şapkalı ve gerektiği gibi saklanan.

5. Sürekli akış reaktör hazırlanması:

  1. dönüştürücü Portal A her iki ISCOs için pompa denetleyiciye bağlı ile boş şişeler tepki çözümleri, atık ve solvent toplamak için her çıkış tüpün ucundaki toplama olduğundan emin olun.
    1. Kurulum ve her iki ÇİFLEŞME 1 kontrol edin (p-nitrobenzoic asit) ve ÇİFLEŞME 2 ( Şekil 9 ' da gösterildiği gibi DDM),.
    2. Kurulum her ÇİFLEŞME pompa ile bağımsız olarak reaktif akışlarına denetlemek için kendi etki alanı denetleyicisi. Bu gerektiği gibi bağımsız olarak ayarlanabilir akış oranları sağlar.
  2. Ayrı bir ölçek 400 mL etanol ekleyin. Bu reaktör floş için kullanılması gereken.
    1. Sıra giriş HIP Vana Vana kadar yönünün (A ve B, Vana sırasıyla gösterilir) tamamen açıktır. Basın " sürekli akışı " pompa denetleyicisinde ve sonra " A ", dönüştürücü ÇİFLEŞME için bağlı olduğu giriş gösterir. Bu eylem istenen Debi girmek için kullanıcıya sorar.
    2. Girin, bir debisi " 70 " ve basın " Enter ". Hazır olduğunuzda, vurmak " dolum " 70 mL/dk. hızında çözüm çizmek için sistem iletişim kurmak için
    3. Giriş tüpünden etanol solvent çizim başlayın. Not akış hızı solvent olarak çizim, Debi ISCOs üzerinde-70.000 mL/dk okumalısınız. Şişeye solvent kademede azalmaya başlayacak.
      ​ Not: solvent hacmi kumanda üzerindeki gösterilen birim eşleşmezse, son derece normaldir. Hava kısmen çizilmiş içine belgili tanımlık sistem de.
  3. Ne zaman ÇİFLEŞME 1 ve ÇİFLEŞME 2 tamamen doldurmuş ve denetleyicisi bu okuyarak gösterir " silindir tam " ve " durduruldu ", A ve B tamamen Vana tam saat yönünde çevirerek kapalı giriş vanası açmak.
  4. Benzer şekilde giriş Vana, hangi reaktöre, saat yönünün tersine çevirerek Vana götürüyor faaliyet gösteren çıkış Vanayı aç. Tek yönlü Vana, geçmiş ve basıncı azaltmak Vana orada geçmiş ve akış reaktör içine filtre aracılığıyla çıkış vanası beslemeleri.
  5. Bu noktada, akış oranını değiştirin. Bir tek kaçak önerilen maksimum toplam akış oranı 30 mL/dak aşmaması gerekir
    1. Her ÇİFLEŞME ayrı ayrı, her 30 mL/dak akış hızında çalışan temiz
  6. Basın " A " kadar etanol sistem üzerinden çalıştırmak ayarlanmış ÇİFLEŞME üzerinde. İstenen Debi girerek akış hızı değiştirme " 30 ", " Enter " ve sonunda " çalıştırmak ". Bu sisteme 30 mL/dak hızda çalıştırmak için iletişim
    ​ Not: akışını Sakinleştiği, Çözücü sistemi üzerinden akan başlar.
    1. Monitör reaktör kaçağı veya tıkanıklık ve bunun için orada tüm reaktör akan çözücü. Bir kez her iki ISCOs 2 - 3 kere temizlenmeli, sistem şimdi denemeyi çalıştırmak hazırdır.

6. 2 pompa.01 M DDM ÇİFLEŞME ayarlama:

  1. yer koya demir, 100 mL hacimsel şişeye besleme. Giriş vanası B (besleme 2 Şekil 9) açın.
  2. ÇİFLEŞME 70 mL/dak kadar hepsini çözüm çizim başlangıç yukarı alınan bir Debi için şırınga basarak ayarla " dolum ".
  3. ÇİFLEŞME çözümde hacmi ve orijinal şişeye çözümde hacmi biraz farklı olabileceğini unutmayın. Hava da ÇİFLEŞME pompa çekti.
      İse artık DDM ÇİFLEŞME çözüm, basın alımını sonra en fazla birim ulaştı sonra
    1. " çalıştırmak " şişesi ile birlikte giriş çizilmiş hava dışarı itmek için. DDM itmek başladığında, vurmak " Stop " ve sonra " dolum " ÇİFLEŞME dolumu başlamak için.
    2. Tüm DDM alınmıştır kadar bu adımları tekrar tutmak (Bu p için uygulanacak-nitrobenzoic asit de).
    3. Yaklaşık 1 mL DDM pompadan akışı. ÇİFLEŞME 2 pompa şimdi çalıştırılmak üzere hazırdır. Çizgi ve sürekli akış reaktör akan başlamak için hazır çözelti düzeydir.
  4. Daha fazla açılamaz ve saat yönünde tam olarak açık olana Vana counter çevirerek sürekli akış reaktör içine beslemeleri çıkış vanası açmak kadar HIP Vana saat yönünde çevirerek yakın giriş Vana B. UV-VIS analiz için bir küvet içine demir ve toluen çözüm 1 mL transfer.
  5. Akış hızı 1,42 mL/dk için ayarlayın. Vurmak " çalıştırmak " p kadar-nitrobenzoic asit ÇİFLEŞME 1 set-up 3,58 mL/dk akış hızında aynı protokolü tarafından olmuştur ve tandem çalışmaya hazır.

7. .1 M p - nitrobenzoic kadar asit ÇİFLEŞME 1 pompa ayarlama:

  1. p 250 mL volumetric flask ile giriş vanası ÇİFLEŞME 1 A pompa açmak-nitrobenzoic asit besleme borusu sonundaki.
    2. Besleme tüpü tamamen hacimsel şişeye batık bir kez
  2. ÇİFLEŞME 70 mL/dk Debi için ayarlayın. Akış hızı denetleyicisi üzerinde isabet üzerine 70,00 mL/dk okur görmek için tekrar kontrol " dolum ".
  3. Begin, hepsi bu alınır şırınga kadar çözüm çizim aynı tekniği kullanarak sisteme almak tüm-in belgili tanımlık eriyik için yukardaki.
  4. Giriş Vana tamamen kapanana kadar HIP Vana saat yönünde çevirerek kapatın. Tamamen açık olana Vana counter saat yönünde çevirerek sürekli akış reaktör beslemeleri çıkış Vanayı aç.
  5. Akış hızı 3,58 mL/dk için ayarlayın. DDM 1,42 mL/dk da dahil olmak üzere toplam akış oranı 5,00 mL/dk, toplam ikamet süresi yaklaşık olarak 11 dakika reaktör 10:1 p oranında içinde olacak-nitrobenzoic asit DDM.

8. 10:1 Molar denklik akışına tepki p iletken-nitrobenzoic asit ve DDM:

  1. her bir pompa ile reaktif hazır olduğunda ' s çözümler, düzgün ayarlanmış vanalar ve doğru akış oranları girilene, vur " çalıştırmak " her iki pompa üzerinde. Tek yönlü Vana sonra basınç equilibrated, reaktif ' s çözümler reaktör modüller akan başlayacak.
    1. Monitör akışı. DDM ' s besleme girer Modül 1, p-nitrobenzoic asit ' besleme modülü 2 ve karıştırma s gerçekleşecek modülüne 3. İkamet süresi yaklaşık 11 dakikadır.
    2. Monitör renk değişikliği (reaksiyon ilerleme göstergesi). Karıştırma önce modül 2, güçlü pembe rengindedir. Renk yoğunluğu azalır, modül 3 sönük pembe ve soluk pembe olarak Modül 4 olur. Bundan sonra renksiz modülleridir.

9. Sürekli akış reaktör Temizleme:

  1. bir kez her iki çalışır DDM ve p-nitrobenzoic asit tamamlandı, bir ölçek ile 400 mL etanol doldurmak. Bu reaktör ve ÇİFLEŞME pompalar temizlemek için kullanılacaktır.
  2. Giriş HIP Vana kadar yönünün açmak Vana tamamen açık.
  3. Akış hızı 70, basın ayarla " Enter " ve " dolum " etanol solvent giriş tüpünden (Not akış hızı içinde solvent çiziyor, ISCOs üzerinde akış hızı 70 mL/dk okumalısınız) çizim başlayacak.
    4. Bir kez ISCOs dolu, ISCOs otomatik olarak durur ve denetleyici okuyacak
  4. " silindir tam " ve " durduruldu ". Bu noktada, tamamen kapalı, HIP Vana daha fazla açılamaz kadar Vana saat yönünde çevirerek giriş vanası açmak.
  5. Benzer şekilde giriş Vana, saat yönünün tersine çevirerek faaliyet gösteren çıkış Vanayı aç. Çıkış vanası beslemelerini filtresi ile tek yönlü Vana geçirir ve orada Vana akıyor basıncı rahatlatmak ve akış reaktör içine.
  6. Ayarlama 30 mL/dak aşmayacak şekilde akış hızı
  7. Basın " A " kadar etanol sistem üzerinden çalıştırmak ayarlanmış ÇİFLEŞME üzerinde. İstenen Debi girerek akış hızı değiştirme " 10 ", isabet " Enter " ve o zaman vurmak " çalıştırmak ". Kontrol orada görmek için sistem hiçbir kaçağı veya tıkanıklık ve orada olan çözücü tüm sistem akan.
    Not: her iki ISCOs 2 kez etanol ve bir kez sadece hava yukarıda belirtilen yordamı ile temizlenmiş bir kez, sistem şimdi gelecekteki deneyler için çalışmaya hazır.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

Toplu tepki
Diphenyldiazomethane edebiyat28,29göre hazırlanmıştır. Bileşik petrol eter: Etil asetat (100:2) kristalize ve Mor Kristal katı H1 NMR, erime noktası ve MS tarafından analiz edildi. Analizler yapısı ile tutarlı ve edebiyat değerleri bildirdi.

Diphenyldiazomethane (1.0 mM) ile benzoik asit (10 mM) susuz etanol içinde tepki kuru et...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

Akış kimya kimya (% 29) ve Mühendisliği (% 25) her yıl araştırma alanlarında konu yaklaşık 1.500 yayınlar bir ortalama ile son zamanlarda çok dikkat kazanmıştır. Birçok başarılı işlemler akışında yapılmıştır. Sayısız durumlarda, akış kimya pharmaceutically aktif maddeler30,31, doğal ürünler32, hazırlıkları gibi birçok uygulamalar için toplu olarak için üstün performans sergilemek için gösterilmiştir ve Özel, yüksek değerli kimyasallara yük...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

Yazarlar bu iletişim kuralına hiçbiri herhangi bir rakip mali çıkarlarının ya da çıkar çatışması var.

Teşekkürler

Corning cam akış reaktör hediye için teşekkür etmek istiyorum.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
TermometreHB-USA/ Enviro-safeBaşka herhangi bir enstrüman bilimsel şirket sağlayıcısı
Benzofenon hidrazonSigma-AldrichMağazasında 2-8 ° C'de çalışır; C, %96 saflık
Etkinleştirilmiş MnO2Fluka≥ %90 saflık, solunması veya yutulması halinde zararlıdır. Daha fazla güvenlik önlemi için MSDS'ye bakın
Dibasic KH2PO4Sigma-AldrichCiddi göz hasarı, solunum tahriş edici. Daha fazla güvenlik önlemi için MSDS'ye bakın
Diklorometan (DCM)Alfa Aesar≥ %99,7 saflıkta, argon dolgulu
RotovapBü aksesuar parçaları arasında Welch kendi kendini temizleyen kuru vakum modeli 2027 ve Neuberger KNP kuru buz tutucu bulunur.
Çarpma tuzağıChemglassBaşka herhangi bir enstrüman bilimsel şirket sağlayıcısı çalışır 
Nötr Silika Jel (50-200 mM)Acros Organik/ Sorbent TeknolojisiSolunması halinde solunum yolu tahriş edici, daha fazla güvenlik önlemi için MSDS'ye bakın
Gazı Hava Gazı Orta Gözeneklilik Sinterlenmiş Huni Cam FiltreSigma-Aldrich'iherhangi bir enstrüman bilimsel şirket sağlayıcısı Alüminyum
Reynolds WrapBaşka herhangi bir şirket çalışıyor. DDM
Para-NO <2 / sub> benzoik asitSigma-Aldrich'eCilt teması tahriş edici, gözü tahriş edici, solunum tahriş edici. Daha fazla güvenlik önlemi için MSDS'ye bakın
Saf etil alkol (200 kanıt)Sigma-Aldrich≥ %99,5 saflık, susuz. Son derece yanıcı
ToluenSigma-Aldrich≥ %99,8 saflıkta, susuz. Cilt geçirgenliği, yanıcı
Orto-ksilenSigma-Aldrich% 99 saflık, susuz. Organlar ve CNS için toksiktir. MSDS'de belirtilen spesifikasyonlara uyun
Difenil diazo metanŞirket içindeSolunum tahriş edici, daha fazla güvenlik önlemi için MSDS'ye bakın
Corning reaktörüCorning Tescilli2009 yılında üretilmiştir. model numarası MR 09-083-1A
Kronometreİzlenebilir Kalibrasyon Kontrol ŞirketiLaboratuvar sınıfı ile izleme sağlayan diğer herhangi bir şirket akreditasyon çalışmaları
Analitik teraziDenver InstrumentsModel M-2201 veya miligram altı özelliklere sahip herhangi bir analitik terazi
Dram şişeleriVWR2 dram, 4 dram ve 6 dram flakonları 
MikropipetlerEppendorf2-20 & mu; L ve 100-1000 μ L mikropipetler çalışıyor
Cam pipetlerVWRBaşka herhangi bir enstrüman bilimsel şirket sağlayıcısı çalışıyor
GC-MSShimadzu GCYazılımı ilişkili: GC Gerçek Zamanlı Analiz
GC şişeleriVWRDiğer herhangi bir sağlayan şirket çalışıyor
BeherlerPyrex500 mL beherler 
Şırınga pompalarıSigma AldrichTeledyne Isco Model 500D
Tahliye vanasıSwagelokYaylı tahliye vanası 
Tek yönlü vanalarNupro 10 psi sınıfı
İki düz valflerHiP15.000 psi sınıfı
chi İnert Argon kullanmadan önce daima uygun regülatörün yerinde olduğundan emin olun. Diğer Folyo çalışır : karşı fotolitik hasarı önlemek için kullanılır üretilir

Kaynaklar

  1. Jimenez-Gonzalez, C., et al. Engineering Research Areas for Sustainable Manufacturing: A Perspective from Pharmaceutical and Fine Chemicals Manufacturers. Org Process Res Dev. 15 (4), 900-911 (2011).
  2. Constable, D. J. C., et al. Key green chemistry research areas - a perspective from pharmaceutical manufacturers. Green Chem. 9 (5), 411-420 (2007).
  3. Plutschack, M. B., Pieber, B., Gilmore, K., Seeberger, P. H. The Hitchhiker's Guide to Flow Chemistry. Chem Rev. , (2017).
  4. Dallinger, D., Kappe, C. O. Why flow means green - Evaluating the merits of continuous processing in the context of sustainability. Curr Opin Green Sustain Chem. 7, 6-12 (2017).
  5. Movsisyan, M., et al. Taming hazardous chemistry by continuous flow technology. Chem Soc Rev. 45 (18), 4892-4928 (2016).
  6. Hessel, V., Ley, S. V. Flow Chemistry in Europe. J Flow Chem. 6 (3), 135-135 (2016).
  7. Mascia, S., et al. End-to-End Continuous Manufacturing of Pharmaceuticals: Integrated Synthesis, Purification, and Final Dosage Formation. Angew Chem Int Edit. 52 (47), 12359-12363 (2013).
  8. Newman, S. G., Jensen, K. F. The role of flow in green chemistry and engineering. Green Chem. 15 (6), 1456-1472 (2013).
  9. Watts, P., Haswell, S. J. The application of micro reactors for organic synthesis. Chem Soc Rev. 34 (3), 235-246 (2005).
  10. Wiles, C., Watts, P. Continuous flow reactors: a perspective. Green Chem. 14 (1), 38-54 (2012).
  11. Roberge, D. M., et al. Microreactor technology and continuous processes in the fine chemical and pharmaceutical industry: Is the revolution underway. Org Process Res Dev. 12 (5), 905-910 (2008).
  12. Degennaro, L., Carlucci, C., De Angelis, S., Luisi, R. Flow Technology for Organometallic-Mediated Synthesis. J Flow Chem. 6 (3), 136-166 (2016).
  13. Roberts, J. D., Watanabe, W. The Kinetics and Mechanism of the Acid-Catalyzed Reaction of Diphenyldiazomethane with Ethyl Alcohol. J Am Chem Soc. 72 (11), 4869-4879 (1950).
  14. Roberts, J. D., Watanabe, W., Mcmahon, R. E. The Kinetics and Mechanism of the Reaction of Diphenyldiazomethane and Benzoic Acid in Ethanol. J Am Chem Soc. 73 (2), 760-765 (1951).
  15. Roberts, J. D., Watanabe, W., Mcmahon, R. E. The Kinetics and Mechanism of the Reaction of Diphenyldiazomethane with 2,4-Dinitrophenol in Ethanol. J Am Chem Soc. 73 (6), 2521-2523 (1951).
  16. Roberts, J. D., Regan, C. M. Kinetics and Some Hydrogen Isotope Effects of the Reaction of Diphenyldiazomethane with Acetic Acid in Ethanol. J Am Chem Soc. 74 (14), 3695-3696 (1952).
  17. Oferrall, R. A., Kwok, W. K., Miller, S. I. Medium Effects Isotope Rate Factors + Mechanism of Reaction of Diphenyldiazomethane with Carboxylic Acids in Solvents Ethanol + Toluene. J Am Chem Soc. 86 (24), 5553(1964).
  18. Aldrich, S. Material Safety Data Sheet: Benzophenone Hydrazone. 4.2, Sigma-Aldrich Corporation. Saint Louis, Missouri. 3-6 (2014).
  19. Science Lab Chemicals & Laboratory Equipment. Material Safety Data Sheet: Manganese dioxide MSDS. , Science Lab Chemicals & Laboratory Equipment. Houston, Texas. (2005).
  20. Science Lab Chemicals & Laboratory Equipment. Material Safety Data Sheet: Potassium phosphate dibasic MSDS. , Science Lab Chemicals & Laboratory Equipment. Houston, Texas. 1-5 (2005).
  21. Science Lab Chemicals & Laboratory Equipment. Material Safety Data Sheet: Methylene Chloride MSDS. , Science Lab Chemicals & Laboratory Equipment. 3-5 (2005).
  22. Smith, L. I., Howard, K. Diphenyldiazomethane. Org. Synth. 3 (351), (1955).
  23. Capot Chemical Co. Material Safety Data Sheet, diphenyldiazomethane. 2017, (2010).
  24. Science Lab. Material Safety Data Sheet: P-nitrobenzoic acid MSDS. , Houston, Texas. 3-5 (2005).
  25. Science Lab Chemicals & Laboratory Equipment. Material Safety Data Sheet Ethyl Alcohol 200 proof MSDS. , Houston, Texas. (2005).
  26. Science Lab Chemicals & Laboratory Equipment. Material Safety Data Sheet Toluene MSDS. , Houston, Texas. 4-5 (2005).
  27. Science Lab Chemicals & Laboratory Equipment. Material Safety Data Sheet o-Xylene MSDS. , Houston, Texas. 3-5 (2005).
  28. Zheng, J., et al. Cross-Coupling between Difluorocarbene and Carbene-Derived Intermediates Generated from Diazocompounds for the Synthesis of gem-Difluoroolefins. Organic Letters. 17, 6150-6153 (2015).
  29. Reimlinger, H. 1,5-Dipolar cyclizations, I. Definition and contributions to the Imidazide/Tetrazole tautomerism. Chem. Ber. 103, 1900(1970).
  30. Baumann, M., Garcia, A. M. R., Baxendale, I. R. Flow synthesis of ethyl isocyanoacetate enabling the telescoped synthesis of 1,2,4-triazoles and pyrrolo-[1,2-c] pyrimidines. Org Biomol Chem. 13 (14), 4231-4239 (2015).
  31. Baumann, M., Baxendale, I. R. The synthesis of active pharmaceutical ingredients (APIs) using continuous flow chemistry. Beilstein J Org Chem. 11, 1194-1219 (2015).
  32. Pastre, J. C., Browne, D. L., Ley, S. V. Flow chemistry syntheses of natural products. Chem Soc Rev. 42 (23), 8849-8869 (2013).
  33. Pirotte, G., et al. Continuous Flow Polymer Synthesis toward Reproducible Large-Scale Production for Efficient Bulk Heterojunction Organic Solar Cells. Chemsuschem. 8 (19), 3228-3233 (2015).
  34. Kumar, A., et al. Continuous-Flow Synthesis of Regioregular Poly(3-Hexylthiophene): Ultrafast Polymerization with High Throughput and Low Polydispersity Index. J Flow Chem. 4 (4), 206-210 (2014).
  35. Helgesen, M., et al. Making Ends Meet: Flow Synthesis as the Answer to Reproducible High-Performance Conjugated Polymers on the Scale that Roll-to-Roll Processing Demands. Adv Energy Mater. 5 (9), 1401996(2015).
  36. Grenier, F., et al. Electroactive and Photoactive Poly[lsoindigo-alt-EDOT] Synthesized Using Direct (Hetero)Arylation Polymerization in Batch and in Continuous Flow. Chem Mater. 27 (6), 2137-2143 (2015).
  37. Pollet, P., et al. Production of (S)-1-Benzyl-3-diazo-2-oxopropylcarbamic Acid tert-Butyl Ester, a Diazoketone Pharmaceutical Intermediate, Employing a Small Scale Continuous Reactor. Ind Eng Chem Res. 48 (15), 7032-7036 (2009).
  38. Flack, K., et al. Al(OtBu)(3) as an Effective Catalyst for the Enhancement of Meerwein-Ponndorf-Verley (MPV) Reductions. Org Process Res Dev. 16 (3), 1301-1306 (2012).
  39. Aponte-Guzman, J., et al. A Tandem, Bicatalytic Continuous Flow Cyclopropanation-Homo-Nazarov-Type Cyclization. Ind Eng Chem Res. 54 (39), 9550-9558 (2015).
  40. Liotta, C. L., et al. Synthetic Transformations Employing Continuous Flow. ACS- Fall 2013.Synthetic Transformations Employing Continuous Flow. , (2013).

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Etiketler

Diphenyldiazometan ReaksiyonuKesikli Sistemden Ak Sistemine Aktar mUV VIS Spektroskopisir nga Pompas KurulumuAk Reakt r SistemiReaksiyon Kineti i AnaliziS cakl k Kontroll Kar t rmaKimyasal Proses l eklendirme
Sürekli akışı kimya: Diphenyldiazomethane p- Nitrobenzoic asit tepki
Bize ulaşın
Kütüphaneye tavsiye et

Gizlilik

Kullanım Şartları

İlkeler

Telif hakkı © 2026 MyJoVE Corporation. Tüm hakları saklıdır.