一种采用微通道反应器催化获得MBH反应产物的方法技术

本发明专利技术公开了一种采用微通道反应器催化获得MBH反应产物的方法，将含有式Ⅰ所示的苯甲醛类化合物、酰胺、环糊精和环己烯酮的混合溶液泵入微通道反应装置中，于填充有Novozym 435的填充柱式微反应器中进行反应，即得如式Ⅱ所示的Morita

【技术实现步骤摘要】
一种采用微通道反应器催化获得MBH反应产物的方法


[0001]本专利技术属于化工合成领域，具体涉及一种采用微通道反应器催化获得Morita
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Baylis
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Hillman反应产物的方法。

技术介绍

[0002]Morita
‑
Baylis
‑
Hillman(MBH)反应是基于α,β
‑
不饱和体系与亲电试剂之间进行迈克尔加成形成C
‑
C键的反应，是有机合成中形成C
‑
C键的重要方式之一(Chemical communications,2009(37):5496
‑
5514.)。同时Morita
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Baylis
–
Hillman反应所形成的烯醇式产物也是重要的有机合成中间体，在合成医药相关化合物以及某些复杂的天然产物方面有许多应用(Tetrahedron Letters,2008,49(23):3744
‑
3748.)。
[0003]寻找绿色且高效的Morita
‑
Baylis
‑
Hillman反应催化剂在有机合成应用中引起了科学界的浓厚兴趣。目前Morita
‑
Baylis
‑
Hillman反应催化剂主要是化学催化剂，比如使用胍/唑联合催化系统作为Morita
‑
Baylis
‑
Hillman(MBH)反应的有效催化剂，此外，酸的使用也为MBH反应的催化提供了另一种方法。在前述的传统的合成方法中，通常需要有机催化剂进行催化，亲核试剂叔胺等有机碱对于转化也是必不可少的，这都极大地限制了这些方法的实用性。这些缺陷不仅带来了安全和环境隐患，还给工业放大生产带来了较高的成本。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种采用微通道反应器催化Morita
–
Baylis
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Hillman反应的方法，以提高反应效率。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：
[0006]一种采用微通道反应器催化获得Morita
–
Baylis
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Hillman反应产物的方法，将含有式Ⅰ所示的苯甲醛类化合物、酰胺、环糊精和环己烯酮的混合溶液泵入微通道反应装置中，于填充有Novozym 435的填充柱式微反应器中进行反应，即得如式Ⅱ所示的Morita
–
Baylis
–
Hillman反应产物：
[0007][0008]式中，R选自氢、4
‑
硝基、4
‑
氯、2
‑
氟、4
‑
氰基中的任意一种；优选地，R选自4
‑
硝基或4氯。
[0009]具体地，所述苯甲醛类化合物选自苯甲醛、4
‑
硝基苯甲醛、4
‑
氯苯甲醛、2
‑
氟苯甲醛、4
‑
氰基苯甲醛中的任意一种或两种以上的组合；优选为4
‑
硝基苯甲醛。
[0010]具体地，所述酰胺选自甲酰胺、乙酰胺、丙酰胺、烟酰胺中的任意一种或两种以上
的组合；优选为烟酰胺。
[0011]具体地，所述环糊精选自β
‑
环糊精、羟丙基
‑
β
‑
环糊精、2,6
‑
二甲基
‑
β
‑
环糊精中的任意一种或两种以上的组合；优选为β
‑
环糊精。
[0012]具体地，所述混合溶液中，苯甲醛类化合物、酰胺、环糊精和环己烯酮的用量比为0.1
‑
0.5mmol：0.3
‑
1.5mmol：5
‑
25μmmol：2
‑
4ml；优选为0.3mmol：0.9mmol：15μmmol：3ml。
[0013]具体地，所述混合溶液的溶剂为环己烯酮、甲苯、四氢呋喃的任意一种或两种以上的组合；优选为环己烯酮。
[0014]具体地，所述混合溶液泵入微通道反应装置中的速率为0.1
‑
0.15ml/min，优选为0.125ml/min。
[0015]具体地，所述填充柱式微反应器在填充Novozym 435后的体积为3
‑
5ml，优选为3ml。
[0016]具体地，反应温度控制为30
‑
50℃，优选为40℃。
[0017]具体地，反应的停留时间为20
‑
50min，优选为24min。
[0018]优选地，微反应器的流通管径为0.1mm。
[0019]进一步地，反应结束后，所得到的反应液经过浓缩，柱层析提纯式Ⅱ所示的MBH反应目标产物。
[0020]所述柱层析的洗脱剂为乙酸乙酯与石油醚按照体积比1:2
‑
1:20的混合溶剂。
[0021]有益效果：
[0022]本专利技术方法具有反应时间短，副反应少，毒性和污染小，生产成本低，产品质量好等优点，在反应过程中不使用有机催化剂催化，绿色环保且节能高效，适于推广应用，同时解决现有酶催化技术存在的反应时间长，反应条件苛刻的问题。
[0023]本专利技术通过使用微通道技术，增加了反应的传质和传热效率，提高了反应效率。该方法与现有化学催化MBH反应相比，使用更加绿色的酶催化剂，具有副反应少，毒性和污染小，反应时间较短等优点；与现有生物法催化MBH反应相比较，该方法通过加入酰胺作为联合催化剂，环糊精作为添加剂，可以大大提高反应的转化率，反应时间由2天(Catalysis Letters,2015,145(2):527
‑
532.)缩短至24分钟，目标产物的产率由20％
‑
40％提高至67％，极大的提高了反应效率。使用商品化固载酶可以降低酶催化的成本，简化反应过程，降低反应的操作难度。在反应过程中不使用有机催化剂催化，绿色环保且节能高效，适于推广应用，解决现有技术存在的反应时间长，反应条件苛刻及需要有机催化剂催化的问题。
附图说明
[0024]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做更进一步的具体说明，本专利技术的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。
[0025]图1是本专利技术反应装置和流程示意图。
[0026]图2是本专利技术实施例中的化合物2
‑
[羟基
‑
(4
‑
硝基苯基)甲基]环己烯
‑2‑
酮的1H NMR谱图。
[0027]图3是本专利技术实施例中的化合物2
‑
[羟基
‑
(4
‑
硝基苯基)甲基]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采用微通道反应器催化获得MBH反应产物的方法，其特征在于，将含有式Ⅰ所示的苯甲醛类化合物、酰胺、环糊精和环己烯酮的混合溶液泵入微通道反应装置中，于填充有Novozym 435的填充柱式微反应器中进行反应，即得如式Ⅱ所示的Morita
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Baylis
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Hillman反应产物：式中，R选自氢、4
‑
硝基、4
‑
氯、2
‑
氟、4
‑
氰基中的任意一种。2.根据权利要求1所述的采用微通道反应器催化获得MBH反应产物的方法，其特征在于，所述苯甲醛类化合物选自苯甲醛、4
‑
硝基苯甲醛、4
‑
氯苯甲醛、2
‑
氟苯甲醛、4
‑
氰基苯甲醛中的任意一种或两种以上的组合。3.根据权利要求1所述的采用微通道反应器催化获得MBH反应产物的方法，其特征在于，所述酰胺选自甲酰胺、乙酰胺、丙酰胺、烟酰胺中的任意一种或两种以上的组合。4.根据权利要求1所述的采用微通道反应器催化获得MBH反应产物的方法，其特征在于，所述环糊精选自β
‑
环糊精、羟丙基
‑
β
‑
环糊精、2,6
‑
二甲基

【专利技术属性】
技术研发人员：郭凯，王舒展，方正，何伟，胡玉静，朱宁，欧阳平凯，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：