格氏反應
格氏試劑是由法國化學家維克多?格林尼亞( Grignard V. ) 于1901年所發現,他因此被授予1912年諾貝爾化學獎。他發現了金屬鎂與許多鹵代烴的醚溶液反應,生成了一類有機合成的中間體—有機金屬鎂化合物,即格氏試劑。
格氏試劑,格林雅試劑的簡稱,以發現者V.A.Grginard名字命名;性質很活潑,易與含活潑氫的化合物、鹵代烴、金屬鹵化物、羰基化合物、?;衔?、腈及環氧化合物等反應,生成各種類型的有機化合物,產率一般均較高;由鹵代烷與金屬鎂在無水乙醚溶液中作用而制得;通式為RMgX,R是烷基、芳基或別的有機基,X是氯、溴、碘。例如CH3MgI、C2H5MgBr和C6H5MgCI(Br)的醚溶液等;由Chemicalbook于其具有合成原料經濟易得、合成方法直接簡便、參與反應活性高等特點,成為有機合成化學中最有價值、最多能的有機化學試劑之一,應用相當廣泛,可以制備許多類型的有機化合物,如烴、醇、醛、酮、羧酸等;同時可采用偶聯法合成價格較貴的抗病毒、抗癌和抗壞血病等的重要藥物“E-輔酶Q10”;也可合成具有降低血糖、抗血小板聚集、抑制腫瘤發生等藥物作用的白藜蘆醇;使用時要嚴格防止與濕空氣接觸,并注意著火的危險。
格氏試劑既是一個極強的堿, 又是一個很強的親核試劑,性質很活潑,易與水、二氧化碳、醇、醛、酮、酯、胺以及環氧化合物等反應,生成各種類型的有機化合物。
當今許多藥物、香料和調味劑都是通過與格氏試劑的反應來生產的。
格氏試劑是一種活潑的有機合成試劑,能進行多種反應,主要包括:烷基化反應,羰基加成,共軛加成,及鹵代烴還原等。格氏反應中格氏試劑與醛、酮等化合物發生加成反應,經水解后生成醇。格氏反應屬于劇烈反應,對溫度、加料速度等有嚴格的要求,在生產過程中如果制冷設施損壞或加料過快,反應生成的熱量不能及時傳導出去,則可能造成反應失控,引起火災、爆炸等后果。
對于格氏加成反應,由于反應放熱比較劇烈,一般是把格氏試劑緩慢地加到底物溶液中,有如下過程:AA+B----AAB, 加入一定量的格氏試劑后,體系變成AA+AAB,這樣就會導致副反應產生AAB+B---BAAB。微通道反應器具有優越的換熱性能,我們可以一次性將AA和B混合,不需要加熱。另外其卓越的傳質性能,使得AA和B均勻分布,所以AA一般只能碰到一個B,這樣就立即生成了AAB。這樣兩個物料都消耗完全了,不再有副產品。
微通道反應器可以大幅提高傳熱傳質,強化反應和換熱效果,同時,因其可以實現對物料配比、反應溫度等工藝條件的精確控制,使得化學反應可以實現精確配比、嚴格控溫、高選擇性、高產率、綠色安全的進行,也為解決傳統加氫反應過程中出現的諸多問題提供了切實可行的解決途徑。
微反應器因為能實現對反應溫度的精確控制、對反應物料的精確配比以及瞬間混合,因而可以有效消除傳質、傳熱的限制,避免因為受熱不均勻或者配比混合不均勻等帶來的副反應,而且微反應器的可控流體性能可以使產物無需在反應器內停留太長時間就流出反應體系,因此可以抑制副反應的發生,從而大大提升反應的效率、產能和選擇性。同時因為微反應器自身的密閉性可以使格氏反應無需進行額外的保護即可高效順利的進行。因此微反應器特別適合進行格氏反應,在常規反應器皿中進行的此類反應所遇到問題,如反應激烈導致溫度升高而發生的副反應、混合不均勻產生的副反應、停留時間過長而發生的分解或異構反應等,在微反應器中都可以得到非常好的解決。
格氏反應(Grignard reaction)是有機合成中十分重要的反應,應用范圍極廣。反應過程較為劇烈,需嚴格控制反應的溫度、加料速度等條件。在生產過程中,如果制冷設施損壞或加料過快,反應生成的熱量不能及時傳導出去,則可能造成反應失控,存在火災、爆炸等隱患情況。
格氏反應作為一種常用的碳碳鍵形成的方法在化學合成中非常重要。格氏反應的強放熱特性使得它非常適合連續生產。
案例:ACS Paragon Plus Environment “Organic Process Research & Development”Page 23 of 26 Downloaded from http://pubs.acs.org on January 7, 2018
鹽酸美利曲辛的制備是通過格氏加成在室溫下進行,隨著鎂醇鹽中間體隨后水解產生的醇脫水酸化而成。該產品經過進一步相分離和結晶后,用2MHCl乙醚得到純鹽酸美利曲辛。
鹽酸美利曲辛具有較強的抗精神病作用,比氯普噻噸強4~8倍而鎮靜作用較弱。同時還有抗焦慮、抗抑郁作用。適用于急、慢性精神分裂癥、憂郁癥及憂郁性神經官能癥。
重新設計的連續流合成的全過程的裝置是可行的,從原料到產物的最終結晶得到純的鹽酸美利曲辛。與釜式工藝相比,流動過程大大簡化。與以前的甲苯-四氫呋喃混合溶劑相比僅用四氫呋喃(THF)作為溶劑。
所有合成步驟都是在常溫下進行的,而常規的釜式生產中反應會升溫(高達50°C),所以在幾個步驟中需要做冷卻處理。鹽酸美利曲辛的結晶被證明可能在THF 2M鹽酸乙醚(乙醚)和乙醇交換去除原溶劑。結晶過程沒有進行優化,最有可能的方法是用HCl氣體進行,期望可以從較低的溶劑體積中獲得額外的收率。
在給定的研究中,分離出的收率約為85%。在有機相中,液相分離效率高于99%,液相純度大于99%。生產60克/小時的美利曲辛鹽酸可以在連續流裝置中順利實現。此外,連續流裝置的普適性高,一步水解和脫水可能也適用于其他格氏反應。
格氏試劑是由法國化學家維克多?格林尼亞( Grignard V. ) 于1901年所發現,他因此被授予1912年諾貝爾化學獎。他發現了金屬鎂與許多鹵代烴的醚溶液反應,生成了一類有機合成的中間體—有機金屬鎂化合物,即格氏試劑。
格氏試劑,格林雅試劑的簡稱,以發現者V.A.Grginard名字命名;性質很活潑,易與含活潑氫的化合物、鹵代烴、金屬鹵化物、羰基化合物、?;衔?、腈及環氧化合物等反應,生成各種類型的有機化合物,產率一般均較高;由鹵代烷與金屬鎂在無水乙醚溶液中作用而制得;通式為RMgX,R是烷基、芳基或別的有機基,X是氯、溴、碘。例如CH3MgI、C2H5MgBr和C6H5MgCI(Br)的醚溶液等;由Chemicalbook于其具有合成原料經濟易得、合成方法直接簡便、參與反應活性高等特點,成為有機合成化學中最有價值、最多能的有機化學試劑之一,應用相當廣泛,可以制備許多類型的有機化合物,如烴、醇、醛、酮、羧酸等;同時可采用偶聯法合成價格較貴的抗病毒、抗癌和抗壞血病等的重要藥物“E-輔酶Q10”;也可合成具有降低血糖、抗血小板聚集、抑制腫瘤發生等藥物作用的白藜蘆醇;使用時要嚴格防止與濕空氣接觸,并注意著火的危險。
格氏試劑既是一個極強的堿, 又是一個很強的親核試劑,性質很活潑,易與水、二氧化碳、醇、醛、酮、酯、胺以及環氧化合物等反應,生成各種類型的有機化合物。
當今許多藥物、香料和調味劑都是通過與格氏試劑的反應來生產的。
格氏試劑是一種活潑的有機合成試劑,能進行多種反應,主要包括:烷基化反應,羰基加成,共軛加成,及鹵代烴還原等。格氏反應中格氏試劑與醛、酮等化合物發生加成反應,經水解后生成醇。格氏反應屬于劇烈反應,對溫度、加料速度等有嚴格的要求,在生產過程中如果制冷設施損壞或加料過快,反應生成的熱量不能及時傳導出去,則可能造成反應失控,引起火災、爆炸等后果。
對于格氏加成反應,由于反應放熱比較劇烈,一般是把格氏試劑緩慢地加到底物溶液中,有如下過程:AA+B----AAB, 加入一定量的格氏試劑后,體系變成AA+AAB,這樣就會導致副反應產生AAB+B---BAAB。微通道反應器具有優越的換熱性能,我們可以一次性將AA和B混合,不需要加熱。另外其卓越的傳質性能,使得AA和B均勻分布,所以AA一般只能碰到一個B,這樣就立即生成了AAB。這樣兩個物料都消耗完全了,不再有副產品。
微通道反應器可以大幅提高傳熱傳質,強化反應和換熱效果,同時,因其可以實現對物料配比、反應溫度等工藝條件的精確控制,使得化學反應可以實現精確配比、嚴格控溫、高選擇性、高產率、綠色安全的進行,也為解決傳統加氫反應過程中出現的諸多問題提供了切實可行的解決途徑。
微反應器因為能實現對反應溫度的精確控制、對反應物料的精確配比以及瞬間混合,因而可以有效消除傳質、傳熱的限制,避免因為受熱不均勻或者配比混合不均勻等帶來的副反應,而且微反應器的可控流體性能可以使產物無需在反應器內停留太長時間就流出反應體系,因此可以抑制副反應的發生,從而大大提升反應的效率、產能和選擇性。同時因為微反應器自身的密閉性可以使格氏反應無需進行額外的保護即可高效順利的進行。因此微反應器特別適合進行格氏反應,在常規反應器皿中進行的此類反應所遇到問題,如反應激烈導致溫度升高而發生的副反應、混合不均勻產生的副反應、停留時間過長而發生的分解或異構反應等,在微反應器中都可以得到非常好的解決。