CN115142077B - 电化学微通道反应装置在1,2-炔基迁移反应中的应用 - Google Patents

电化学微通道反应装置在1,2-炔基迁移反应中的应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了电化学微通道反应装置在1,2‑炔基迁移反应中的应用。所述的电化学微通道反应装置为在微通道反应装置内安装阳极和阴极，通过连续电解反应，实现1,2‑炔基迁移。与现有传统的间歇式反应器反应相比，本发明具有以下优势：反应转化率提高，操作简便，收率高，反应时间大幅缩短，绿色安全。

Description

电化学微通道反应装置在1,2-炔基迁移反应中的应用
技术领域
本发明属于有机微通道电合成领域，具体涉及电化学微通道反应装置在1,2-炔基迁移反应中的应用。
背景技术
现有技术是利用间歇式反应器实现1,2-炔基迁移反应。连续流微通道反应器与传统的间歇式反应器相比，其体积更小、安全性更高，且在反应过程中的高选择性、高传质传热效率、高流体混合性使其能够更加高效安全的进行化学反应并实现反应过程的强化。并且传统的方法存在着一些明显的不足之处：反应条件苛刻，需要使用有毒有害物质与氧化剂，反应时间较长等。这些缺陷不仅仅给实验生产或工业生产带来了安全隐患，还为工业化的生产带来了高额的成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种条件温和、过程可持续、高效混合、副产物少、易于放大反应和精确控制的1,2-炔基迁移反应的方法。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
电化学微通道反应装置在1,2-炔基迁移反应中的应用。
其中，所述的电化学微通道反应装置为在微通道反应装置内安装阳极和阴极，通过连续电解反应，实现1,2-炔基迁移。
其中，所述的电化学微通道反应装置包括泵、电极片、微通道反应器和接收器，其中泵、微通道反应器和接收器以串联方式通过管道连接；阴极和阳极分别设置在微通道反应器的两侧，阳极为石墨板，阴极为铂片板。
本发明所述电化学微通道反应器可以购自于市场或者自行组装，例如可以使用Asia Flux模块(购买自Syrris公司)，所述的电化学微通道反应器体积尺寸优选为225μL。
具体的应用方法包括如下步骤：
(1)将烯炔醇类化合物I溶于三氟乙醇和二甲基亚砜混合液中，然后加入乙酰乙酸乙酯，再添加电解质磷酸二氢钾和四丁基醋酸钠，充分搅拌之后过滤得均相溶液；
(2)调节电流，将步骤(1)得到的均相溶液用泵注入电化学微通道反应器中进行电解反应；
(3)收集电化学微通道反应器中流出的反应液即得1,2-炔基迁移化合物III；
Figure BDA0003792969390000021
其中：
R1选自氢、溴、乙基、叔丁基、甲基或三氟甲氧基，优选为氢、甲基或乙基；
R2选自氢、氯或甲基。
所述的三氟乙醇和二甲基亚砜混合液中，三氟乙醇(TFE)和二甲基亚砜(DMSO)的体积比为2～5：1，优选为3：1。
所述的烯炔醇类化合物I在均相溶液中的浓度为0.01～0.04mmol/mL，优选为0.02～0.03mmol/mL，最优选为0.025mmol/mL。
步骤(1)中，所述的烯炔醇类化合物I、乙酰乙酸乙酯、磷酸二氢钾和四丁基醋酸钠在均相溶液中的摩尔比为1：1～1.3：0.9～1.3：1.5～2.5，优选为1：1.2：1：2。
步骤(2)中，所述的电解反应，电流强度为10～20mA，优选为15mA。
步骤(2)中，所述的均相溶液注入电化学微通道反应器的流速为30μL/min～400μL/min，优选为45μL/min。
步骤(2)中，所述的电解反应，反应温度为室温，室温为25℃。
所述反应包括步骤(4)：反应完成后所得的反应液萃取留得有机相，干燥，减压浓缩，最后使用柱层析纯化得到1,2-炔基迁移化合物III的纯产品。
本发明反应示意图见图1，由于原料(烯炔醇类化合物I)和产物(化合物III)在紫外灯下均有荧光效应，因此反应过程中通过TLC监测反应进程。
有益效果：与现有技术对比，通过微通道反应器装置，反应时间大幅缩短，反应转化率提高，操作简便，收率高；本发明不需要高温、强碱、强氧化剂，更加绿色安全。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明，本发明的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。
图1为本发明反应示意图。
图2为本发明装置组装图。
图3为本发明对比例1的装置组装图。
图4为本发明实施例中化合物3a的1H NMR谱图。
图5为本发明实施例中化合物3a的13C NMR谱图。
图6为本发明实施例中化合物3b的1H NMR谱图。
图7为本发明实施例中化合物3b的13C NMR谱图。
图8为本发明实施例中化合物3d的1H NMR谱图。
图9为本发明实施例中化合物3d的13C NMR谱图。
图10为本发明实施例中化合物3e的1H NMR谱图。
图11为本发明实施例中化合物3e的13C NMR谱图。
图12为本发明实施例中化合物3f的1H NMR谱图。
图13为本发明实施例中化合物3f的13C NMR谱图。
图14为本发明实施例中化合物3g的1H NMR谱图。
图15为本发明实施例中化合物3g的13C NMR谱图。
图16为本发明实施例中化合物3g的19F NMR谱图。
图17为本发明实施例中化合物3h的1H NMR谱图。
图18为本发明实施例中化合物3h的13C NMR谱图。
图19为本发明实施例中化合物3i的1H NMR谱图。
图20为本发明实施例中化合物3i的13C NMR谱图。
图21为本发明实施例中化合物3c的1H NMR谱图。
图22为本发明实施例中化合物3c的13C NMR谱图。
具体实施方式
仪器及试剂：EB2005A电子天平；DE-102J集热式恒温加热磁力搅拌器(巩义市华发化学仪器厂)；ZF-I型三用紫外分析仪；DFX-5L/30低温恒温反应浴(无锡市百川仪器厂)；SHZ-E型循环水式真空泵(上海荣亚生化学仪器厂)；DZE-6120型真空干燥箱(上海恒天科学仪器制造公司)；2YZ-4A型旋片式真空油泵(临海市永昊真空设备厂)；高分辨质谱型号为Agilent 6520Accurate-Mass Q-TOF LC/MS，购自安捷伦公司；核磁共振分析仪是BrukerAvance 300(400)MHz，购自布鲁克公司；旋转蒸发仪是
Figure BDA0003792969390000041
R-100，购自BUCHI公司；使用的电化学微通道反应器是Asia Flux模块，购买自Syrris公司，反应装置如图2所示；以及微通道管道(聚四氟乙烯材质、5mL、内径0.5mm)
三氟乙醇(AR)，取代苯乙炔类(AR)，取代苯甲酰氯类(AR)，异丙烯溴化镁的四氢呋喃溶液(1mol/L)，石油醚(AR)，乙酸乙酯(AR)，四氢呋喃(超干溶剂)，碘化亚铜溶液(AR)，三乙胺(AR)，二氯二(三苯基膦)合钯(AR)，三氟乙醇(AR)，二甲基亚砜(AR)，四丁基醋酸钠(AR)和磷酸二氢钾(AR)。
1H NMR和13C NMR用Bruker400M型400MHz核磁共振仪测定，氘代氯仿(CDCl3)为溶剂，TMS为内标；所用试剂为国产(或进口)化学纯或分析纯。
实施例1
烯炔醇类化合物原料的合成，包括以下实验步骤：
将Pd(PPh3)Cl2(2mol％,0.2mmol)，CuI(4mol％,0.04mmol)，Et3N(1.5eq,15mmol)和酰氯b(1.2eq,12mmol)的混合物溶解在20mL的无水四氢呋喃(THF)，氩气保护，在室温条件下搅拌10min；然后将炔烃a(1.0eq,10mmol)滴加到上述体系中，搅拌过夜，采用薄层色谱法(TLC)监控反应过程，直至起始物料完全消耗。反应结束后，用50mL的水和20mL的乙酸乙酯萃取反应液，萃取3次，分层，有机相用无水Na2SO4干燥，过滤，滤液用旋转蒸发器减压浓缩，得到粗产品，粗产物以石油醚/乙酸乙酯(100：1)为洗脱剂，硅胶柱层析纯化得到化合物c。
将化合物c溶于10mL THF中，加入到配有磁力搅拌子的干燥烧瓶中，在-10℃下滴加20mL(0.5mol/L)异丙烯溴化镁溶液d，搅拌10min后，将反应体系移至室温下再搅拌反应6小时，反应过程用TLC监控，直至起始物料化合物c完全消耗。反应结束后，用饱和氯化铵溶液在-10℃下淬灭，然后在室温下用20mL乙酸乙酯萃取，分层，有机相收集并用旋转蒸发器浓缩，随后浓缩的有机相用无水Na2SO4干燥，过滤，滤液减压浓缩，通过硅胶柱(洗脱液：石油醚/乙酸乙酯＝50/1)层析纯化获得纯产物化合物1，收率为85％。
Figure BDA0003792969390000051
或者b选自以下化合物：
Figure BDA0003792969390000052
实施例2
迁移产物在电化学微通道反应器中的合成，包括以下实验步骤：
组装电化学微通道反应器，阳极为石墨板，阴极为铂板，电解池体积为225μL。在25mL烧杯中，将烯炔醇类化合物1a(0.2mmol)乙酰乙酸乙酯2(0.24mmol)溶于三氟乙醇(6mL)和二甲基亚砜(2mL)混合液中，再添加电解质四丁基醋酸钠(0.4mmol)和磷酸二氢钾(0.2mmol)，搅拌均匀后过滤得到反应物混合液，再用注射泵将反应混合液泵入电化学微通道反应器中，设置流速为45μL/min，停留时间为5min。然后在控制模块处将电流调整为恒定15mA，在25℃下进行电解反应，待反应稳定后收集反应流出物，反应结束后用饱和氯化钠溶液(10mL)洗涤混合物并用乙酸乙酯(20mL×3)萃取，分层，有机相用无水硫酸钠干燥，过滤，滤液减压浓缩，通过硅胶柱层析(洗脱液：石油醚/乙酸乙酯＝15/1)纯化获得纯产物3a，收率72％。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.26–8.18(m,2H),7.64(t,J＝7.4Hz,1H),7.55(t,J＝7.7Hz,2H),7.39–7.30(m,5H),4.13–3.96(m,2H),3.92–3.83(m,1H),2.73(ddd,J＝16.1,9.8,6.2Hz,1H),2.31–2.21(m,4H),1.62(s,3H),1.10(dt,J＝17.7,7.1Hz,3H)；13C NMR(101MHz,DMSO-d6)δ202.83,202.75,198.71,198.51,169.70,169.64,135.06,135.03,133.58,131.47,129.84,129.29,129.13,129.07,128.80,122.34,122.32,91.41,91.32,87.13,87.10,61.60,56.66,56.55,45.82,45.73,36.78,36.50,29.66,29.44,26.49,26.25,14.22,14.16.
Figure BDA0003792969390000053
实施例3
组装电化学微通道反应器，阳极为石墨板，阴极为铂板，电解池体积为225μL。在25mL烧杯中，将烯炔醇类化合物1b(0.2mmol)乙酰乙酸乙酯2(0.24mmol)溶于三氟乙醇(6mL)和二甲基亚砜(2mL)混合液中，再添加电解质四丁基醋酸钠(0.4mmol)和磷酸二氢钾(0.2mmol)，搅拌均匀后过滤得到反应物混合液，再用注射泵将反应混合液泵入电化学微通道反应器中，设置流速为45μL/min，停留时间为5min。然后在控制模块处将电流调整为恒定15mA，在25℃下进行电解反应，待反应稳定后收集反应流出物，反应结束后用饱和氯化钠溶液(10mL)洗涤混合物并用乙酸乙酯(20mL×3)萃取，分层，有机相用无水硫酸钠干燥，过滤，滤液减压浓缩，通过硅胶柱层析(洗脱液：石油醚/乙酸乙酯＝15/1)纯化获得纯产物3b，收率64％。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.26–8.18(m,2H),7.67–7.52(m,5H),7.36–7.32(m,2H),4.19–3.85(m,4H),2.73(ddd,J＝14.2,10.5,6.2Hz,1H),2.31–2.22(m,4H),1.63(s,3H),1.12(dt,J＝18.4,7.1Hz,3H)；13C NMR(101MHz,DMSO-d6)δ202.88,202.81,198.42,198.25,169.76,169.68,134.92,133.82,133.67,132.30,131.26,130.49,129.83,128.85,124.49,122.04,92.97,85.53,61.63,56.54,56.49,45.82,45.72,40.58,40.37,40.17,39.96,39.75,39.54,39.33,29.65,29.44,26.39,26.16,14.23,14.18.
Figure BDA0003792969390000061
实施例4
组装电化学微通道反应器，阳极为石墨板，阴极为铂板，电解池体积为225μL。在25mL烧杯中，将烯炔醇类化合物1c(0.2mmol)乙酰乙酸乙酯2(0.24mmol)溶于三氟乙醇(6mL)和二甲基亚砜(2mL)混合液中，再添加电解质四丁基醋酸钠(0.4mmol)和磷酸二氢钾(0.2mmol)，搅拌均匀后过滤得到反应物混合液，再用注射泵将反应混合液泵入电化学微通道反应器中，设置流速为45μL/min，停留时间为5min。然后在控制模块处将电流调整为恒定15mA，在25℃下进行电解反应，待反应稳定后收集反应流出物，反应结束后用饱和氯化钠溶液(10mL)洗涤混合物并用乙酸乙酯(20mL×3)萃取，分层，有机相用无水硫酸钠干燥，过滤，滤液减压浓缩，通过硅胶柱层析(洗脱液：石油醚/乙酸乙酯＝15/1)纯化获得纯产物3c，收率74％。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.58(ddd,J＝7.3,4.1,1.6Hz,1H),7.43(d,J＝7.9Hz,1H),7.41–7.33(m,2H),7.33–7.28(m,3H),7.26–7.22(m,2H),4.17–4.03(m,2H),3.91–3.81(m,1H),2.77(dt,J＝14.3,4.8Hz,1H),2.59–2.45(m,1H),2.32(d,J＝7.8Hz,3H),1.61(s,3H),1.21(dt,J＝21.1,7.1Hz,4H).13C NMR(101MHz,CDCl3)δ203.11,203.08,202.39,202.32,169.52,169.21,138.84,138.69,131.88,131.35,131.31,130.74,130.71,130.38,130.32,129.84,128.49,128.29,127.68,127.61,126.07,126.04,122.33,89.44,89.01,87.04,87.01,61.75,61.66,57.11,56.65,48.48,48.30,35.89,35.65,29.76,29.07,25.88,25.84,13.97,13.93.
Figure BDA0003792969390000071
实施例5
组装电化学微通道反应器，阳极为石墨板，阴极为铂板，电解池体积为225μL。在25mL烧杯中，将烯炔醇类化合物1d(0.2mmol)乙酰乙酸乙酯2(0.24mmol)溶于三氟乙醇(6mL)和二甲基亚砜(2mL)混合液中，再添加电解质四丁基醋酸钠(0.4mmol)和磷酸二氢钾(0.2mmol)，搅拌均匀后过滤得到反应物混合液，再用注射泵将反应混合液泵入电化学微通道反应器中，设置流速为45μL/min，停留时间为5min。然后在控制模块处将电流调整为恒定15mA，在25℃下进行电解反应，待反应稳定后收集反应流出物，反应结束后用饱和氯化钠溶液(10mL)洗涤混合物并用乙酸乙酯(20mL×3)萃取，分层，有机相用无水硫酸钠干燥，过滤，滤液减压浓缩，通过硅胶柱层析(洗脱液：石油醚/乙酸乙酯＝15/1)纯化获得纯产物3d，收率73％。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.32(d,J＝7.9Hz,2H),7.54(t,J＝6.9Hz,1H),7.45(t,J＝7.7Hz,2H),7.28–7.24(m,2H),7.12(d,J＝7.9Hz,2H),4.23–3.98(m,2H),3.86–3.76(m,1H),2.85(ddd,J＝13.8,7.7,5.3Hz,1H),2.62(q,J＝7.6Hz,2H),2.48–2.38(m,1H),2.37–2.24(m,3H),1.66(s,3H),1.26–1.12(m,6H)；13C NMR(101MHz,CDCl3)δ202.74,198.59,169.69,144.98,135.01,132.88,131.36,129.93,128.13,127.92,119.72,90.21,87.51,77.39,77.08,76.76,61.67,57.17,45.94,37.09,29.56,28.81,26.91,15.40,14.02.
Figure BDA0003792969390000081
实施例6
组装电化学微通道反应器，阳极为石墨板，阴极为铂板，电解池体积为225μL。在25mL烧杯中，将烯炔醇类化合物1e(0.2mmol)乙酰乙酸乙酯2(0.24mmol)溶于三氟乙醇(6mL)和二甲基亚砜(2mL)混合液中，再添加电解质四丁基醋酸钠(0.4mmol)和磷酸二氢钾(0.2mmol)，搅拌均匀后过滤得到反应物混合液，再用注射泵将反应混合液泵入电化学微通道反应器中，设置流速为45μL/min，停留时间为5min。然后在控制模块处将电流调整为恒定15mA，在25℃下进行电解反应，待反应稳定后收集反应流出物，反应结束后用饱和氯化钠溶液(10mL)洗涤混合物并用乙酸乙酯(20mL×3)萃取，分层，有机相用无水硫酸钠干燥，过滤，滤液减压浓缩，通过硅胶柱层析(洗脱液：石油醚/乙酸乙酯＝15/1)纯化获得纯产物3e，收率69％。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.30(d,J＝7.2Hz,2H),7.47(d,J＝8.4Hz,2H),7.38–7.33(m,2H),7.31–7.27(m,3H),4.20–3.97(m,2H),3.81(q,J＝5.7Hz,1H),2.92–2.81(m,1H),2.43(dd,J＝14.3,5.8Hz,1H),2.38–2.23(m,3H),1.67(s,3H),1.34(d,J＝1.4Hz,9H),1.25–1.11(m,3H)；13C NMR(101MHz,CDCl3)δ202.78,202.51,197.77,197.63,169.72,169.57,156.70,156.66,132.12,132.06,131.42,131.36,130.01,129.99,128.47,128.35,128.32,125.15,125.12,122.67,91.19,90.86,87.14,87.09,77.43,77.11,76.79,61.65,61.53,57.23,57.17,45.84,45.72,37.10,36.97,35.13,31.08,29.55,29.47,26.97,26.88,14.02,13.91.
Figure BDA0003792969390000082
实施例7
组装电化学微通道反应器，阳极为石墨板，阴极为铂板，电解池体积为225μL。在25mL烧杯中，将烯炔醇类化合物1f(0.2mmol)乙酰乙酸乙酯2(0.24mmol)溶于三氟乙醇(6mL)和二甲基亚砜(2mL)混合液中，再添加电解质四丁基醋酸钠(0.4mmol)和磷酸二氢钾(0.2mmol)，搅拌均匀后过滤得到反应物混合液，再用注射泵将反应混合液泵入电化学微通道反应器中，设置流速为45μL/min，停留时间为5min。然后在控制模块处将电流调整为恒定15mA，在25℃下进行电解反应，待反应稳定后收集反应流出物，反应结束后用饱和氯化钠溶液(10mL)洗涤混合物并用乙酸乙酯(20mL×3)萃取，分层，有机相用无水硫酸钠干燥，过滤，滤液减压浓缩，通过硅胶柱层析(洗脱液：石油醚/乙酸乙酯＝15/1)纯化获得纯产物3f，收率66％。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.85(s,2H),7.26(dd,J＝7.6,3.2Hz,2H),7.21(dd,J＝5.4,2.0Hz,3H),7.11(s,1H),4.14–3.92(m,2H),3.77–3.66(m,1H),2.77(dt,J＝14.2,5.0Hz,1H),2.36–2.33(m,1H),2.31–2.25(m,8H),2.17(s,1H),1.58(d,J＝1.3Hz,3H),1.11(dt,J＝37.0,7.2Hz,3H)；13C NMR(101MHz,CDCl3)δ202.74,198.95,169.71,137.66,135.12,134.49,131.27,128.45,128.34,127.69,122.71,90.99,87.19,61.54,57.17,46.07,36.97,29.41,27.02,21.36,14.01.
Figure BDA0003792969390000091
实施例8
组装电化学微通道反应器，阳极为石墨板，阴极为铂板，电解池体积为225μL。在25mL烧杯中，将烯炔醇类化合物1g(0.2mmol)乙酰乙酸乙酯2(0.24mmol)溶于三氟乙醇(6mL)和二甲基亚砜(2mL)混合液中，再添加电解质四丁基醋酸钠(0.4mmol)和磷酸二氢钾(0.2mmol)，搅拌均匀后过滤得到反应物混合液，再用注射泵将反应混合液泵入电化学微通道反应器中，设置流速为45μL/min，停留时间为5min。然后在控制模块处将电流调整为恒定15mA，在25℃下进行电解反应，待反应稳定后收集反应流出物，反应结束后用饱和氯化钠溶液(10mL)洗涤混合物并用乙酸乙酯(20mL×3)萃取，分层，有机相用无水硫酸钠干燥，过滤，滤液减压浓缩，通过硅胶柱层析(洗脱液：石油醚/乙酸乙酯＝15/1)纯化获得纯产物3g，收率68％。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.30(d,J＝7.7Hz,1H),8.18(s,1H),7.51(t,J＝8.0Hz,1H),7.41(d,J＝8.0Hz,1H),7.36–7.32(m,3H),7.31(s,2H),4.24–4.08(m,2H),3.80(q,J＝5.2Hz,1H),2.85(dd,J＝14.3,5.3Hz,1H),2.48–2.39(m,1H),2.31(d,J＝38.8Hz,3H),1.67(s,3H),1.19(dt,J＝38.6,7.2Hz,3H).13C NMR(101MHz,CDCl3)δ202.41,196.96,169.54,149.00,136.63,131.36,131.31,129.68,128.71,128.39,128.28,125.32,122.37,122.18,90.14,87.85,61.76,57.05,46.00,36.77,29.36,26.74,13.95.19F NMR(376MHz,CDCl3)δ-57.62.
Figure BDA0003792969390000101
实施例9
组装电化学微通道反应器，阳极为石墨板，阴极为铂板，电解池体积为225μL。在25mL烧杯中，将烯炔醇类化合物1h(0.2mmol)乙酰乙酸乙酯2(0.24mmol)溶于三氟乙醇(6mL)和二甲基亚砜(2mL)混合液中，再添加电解质四丁基醋酸钠(0.4mmol)和磷酸二氢钾(0.2mmol)，搅拌均匀后过滤得到反应物混合液，再用注射泵将反应混合液泵入电化学微通道反应器中，设置流速为45μL/min，停留时间为5min。然后在控制模块处将电流调整为恒定15mA，在25℃下进行电解反应，待反应稳定后收集反应流出物，反应结束后用饱和氯化钠溶液(10mL)洗涤混合物并用乙酸乙酯(20mL×3)萃取，分层，有机相用无水硫酸钠干燥，过滤，滤液减压浓缩，通过硅胶柱层析(洗脱液：石油醚/乙酸乙酯＝15/1)纯化获得纯产物3h，收率38％。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.27(d,J＝7.4Hz,2H),7.55(t,J＝7.4Hz,1H),7.45(t,J＝7.6Hz,2H),7.25–7.21(m,1H),7.12(d,J＝3.6Hz,1H),6.94(dd,J＝5.1,3.7Hz,1H),4.23–4.03(m,2H),3.76(t,J＝5.6Hz,1H),2.90–2.81(m,1H),2.46–2.38(m,1H),2.31(d,J＝39.4Hz,3H),1.66(d,J＝2.0Hz,3H),1.21(dt,J＝35.5,7.1Hz,3H)；13C NMR(101MHz,CDCl3)δ202.52,202.25,198.13,198.00,169.56,169.44,134.91,134.86,132.98,132.95,131.95,131.92,129.84,129.81,128.19,128.18,127.26,127.00,126.98,122.40,94.68,94.42,80.87,61.74,61.65,57.09,57.06,46.18,36.81,29.49,29.41,26.76,26.63,14.02,13.93.
Figure BDA0003792969390000111
实施例10
组装电化学微通道反应器，阳极为石墨板，阴极为铂板，电解池体积为225μL。在25mL烧杯中，将烯炔醇类化合物1i(0.2mmol)乙酰乙酸乙酯2(0.24mmol)溶于三氟乙醇(6mL)和二甲基亚砜(2mL)混合液中，再添加电解质四丁基醋酸钠(0.4mmol)和磷酸二氢钾(0.2mmol)，搅拌均匀后过滤得到反应物混合液，再用注射泵将反应混合液泵入电化学微通道反应器中，设置流速为45μL/min，停留时间为5min。然后在控制模块处将电流调整为恒定15mA，在25℃下进行电解反应，待反应稳定后收集反应流出物，反应结束后用饱和氯化钠溶液(10mL)洗涤混合物并用乙酸乙酯(20mL×3)萃取，分层，有机相用无水硫酸钠干燥，过滤，滤液减压浓缩，通过硅胶柱层析(洗脱液：石油醚/乙酸乙酯＝15/1)纯化获得纯产物3i，收率73％。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.21–8.10(m,2H),7.39–7.34(m,4H),7.31(dd,J＝5.7,1.8Hz,3H),4.22–4.00(m,2H),3.81(dt,J＝7.5,5.2Hz,1H),2.87(ddd,J＝14.2,7.5,5.2Hz,1H),2.43(s,3H),2.33(d,J＝44.6Hz,3H),1.69(d,J＝1.4Hz,3H),1.28–1.14(m,3H).13C NMR(101MHz,CDCl3)δ202.75,202.49,198.72,198.59,169.70,169.53,137.92,137.90,134.99,134.92,133.68,133.65,131.33,131.27,130.48,130.45,128.49,128.37,128.34,127.96,127.93,127.08,127.06,122.62,91.12,90.78,87.25,87.21,77.40,77.08,76.76,61.68,61.57,57.20,57.15,46.00,45.89,37.06,36.93,29.56,29.43,26.98,26.91,21.48,14.02,13.91.
Figure BDA0003792969390000112
对比例1
在50mL离心管中，将烯炔醇类化合物1c(0.2mmol)和乙酰乙酸乙酯2(0.24mmol)溶于三氟乙醇(6mL)和二甲基亚砜(2mL)混合液中，再添加电解质四丁基醋酸钠(0.4mmol)和磷酸二氢钾(0.2mmol)，搅拌均匀后得到反应物混合液，用碳布作为阳极，铂片(15×15mm)作为阴极，利用电反应装置施加电流15mA，在25℃下搅拌反应，每隔1h取样，以HPLC的方法计算原料转化率和反应收率，具体数据如下表1；随着反应时间的延长，原料的转化率逐渐变高，但是产物收率先增后减，在4h左右达到最高，这是由于随着反应进行，原料浓度降低，而反应产物在体系中进一步氧化所致。
表1：对比例1中原料转化率与产物收率
Figure BDA0003792969390000121
Figure BDA0003792969390000122
通过实施例和对比例的比较，可以发现：在相同的条件下，普通反应瓶中，该方案的最高产率仅能达到49％，而微反应装置则可达到高达74％的收率；且采用微反应装置连续电合成方案的反应时间短、能耗低、副产物少，安全系数高，更易得到不稳定的最终产物化合物3c。
普通电化学线路容易故障，不安全，反应效率低。电微反装置电极与反应液接触面积大，反应效率高，可以避免产物在长时间通电下氧化分解。
对比例2
在50mL离心管中，将烯炔醇类化合物1c(0.2mmol)和乙酰乙酸乙酯2(0.24mmol)溶于三氟乙醇(6mL)和二甲基亚砜(2mL)混合液中，再添加电解质四丁基醋酸钠(0.4mmol)和磷酸二氢钾(0.2mmol)，搅拌均匀后得到反应物混合液，用碳布作为阳极，铂片(15×15mm)作为阴极，不施加电流，室温搅拌反应，5h后，并没有观测到产物3c的生成。
Figure BDA0003792969390000131
通过实施例和对比例的比较，可以发现：在相同的条件下，不施加电流并无最终产物化合物3c生成，所以该合成方案，电流为必要条件。
本发明提供了电化学微通道反应装置在1,2-炔基迁移反应中的应用的思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (3)

1.电化学微通道反应装置在1,2-炔基迁移反应中的应用，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将烯炔醇类化合物I溶于三氟乙醇和二甲基亚砜混合液中，然后加入乙酰乙酸乙酯，再添加电解质磷酸二氢钾和四丁基醋酸钠，充分搅拌之后过滤得均相溶液；
（2）调节电流，将步骤（1）得到的均相溶液用泵注入电化学微通道反应器中进行电解反应；
（3）收集电化学微通道反应器中流出的反应液即得1,2-炔基迁移化合物III；
         I
        III
或
         I
         III
其中：
R1选自氢、溴、乙基、叔丁基、甲基或三氟甲氧基；
R2选自氢、氯或甲基；
步骤（1）中，所述的三氟乙醇和二甲基亚砜混合液中，三氟乙醇和二甲基亚砜的体积比为2~5：1；所述的烯炔醇类化合物I在均相溶液中的浓度为0.01~0.04 mmol/mL；
步骤（1）中，所述的烯炔醇类化合物I、乙酰乙酸乙酯、磷酸二氢钾和四丁基醋酸钠在均相溶液中的摩尔比为1：1~1.3：0.9~1.3：1.5~2.5；
步骤（2）中，所述的电解反应，电流强度为10~20 mA；
步骤（2）中，所述的均相溶液注入电化学微通道反应器的流速为30 μL/min~400 μL/min；
步骤（2）中，所述的电解反应，反应温度为室温。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述的电化学微通道反应装置包括泵、电极片、微通道反应器和接收器，其中泵、微通道反应器和接收器以串联方式通过管道连接；阴极和阳极分别设置在微通道反应器的两侧，阳极为石墨板，阴极为铂片板。
3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述反应包括步骤（4）：反应完成后所得的反应液萃取留得有机相，干燥，减压浓缩，最后使用柱层析纯化得到1,2-炔基迁移化合物III的纯产品。
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