近日，Vapourtec攜旗下流動合成儀等產(chǎn)品方案正于武漢國際光化學(xué)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)大會進(jìn)行交流,，并于10月15日亮相上海第23屆有機(jī)合成國際會議,。兩場會議主題都強(qiáng)調(diào)了光化學(xué)反應(yīng)的全球應(yīng)用。

你知道,，為什么國家和越來越多的藥企都在重視光化學(xué)反應(yīng)應(yīng)用,？

光誘導(dǎo)有機(jī)合成反應(yīng)在有機(jī)合成化學(xué)領(lǐng)域，特別在一些非常見結(jié)構(gòu)的合成中占有特殊的地位,，大大縮短傳統(tǒng)合成化學(xué)步驟,，且經(jīng)濟(jì)實(shí)用。

本文將以最重要和常見的光化學(xué)反應(yīng)之一：[2+2]光環(huán)加成反應(yīng)為例,，為您進(jìn)一步解釋光化學(xué)反應(yīng)在藥物研發(fā)和產(chǎn)物合成的*性,。

實(shí)驗(yàn)案例：乙烯光環(huán)加成順丁二酐

圖1 - 乙烯光[2+2]環(huán)加成到順丁二酐

考慮到在批處理光化學(xué)反應(yīng)器中與這種化學(xué)反應(yīng)相關(guān)的實(shí)際困難，其中之一是保持足夠高的乙烯濃度,，以及能夠在壓力下工作和非常有限的批量吞吐量的光化學(xué)反應(yīng)器的稀缺性,，我們使用Vapourtec UV-150光化學(xué)流動反應(yīng)器以避免一些常見光化學(xué)反應(yīng)陷阱。

使用Vapourtec 365納米高功率LED,，將順丁二酐與乙烯進(jìn)行[2+2]直接環(huán)加成反應(yīng),，苯酮被用作光敏劑，波長在300納米以上的光子會激發(fā)苯酮,，然后將能量傳遞給順丁二酐,，形成環(huán)丁烷基結(jié)構(gòu)，產(chǎn)量提高230%

Vapourtec UV-150反應(yīng)器

實(shí)驗(yàn)過程中所使用的英國Vapourtec的UV-150反應(yīng)器配合大功率LED配合使用,，可在連續(xù)流動的環(huán)境中提高光催化的潛力,。

實(shí)驗(yàn)設(shè)置

所有反應(yīng)均使用英國Vapourtec Easy-Photochem進(jìn)行，配備了UV-150反應(yīng)器,。使用了兩種不同的365納米紫外光源：

●   一種UV LED,，輸入功率為62W；

●   一種高功率LED,，輸入功率為150W,；

圖2：365 nm高功率LED光源

圖3：本次實(shí)驗(yàn)中使用的E系列Vapourtec示意圖

充分利用V-3泵的多功能性：

●   A泵提供順丁二酐溶液,；

●   B泵將乙烯氣體輸送至反應(yīng)器,；

●   C泵被設(shè)置為主動背壓調(diào)節(jié)器；

試劑和乙烯被混合在一個(gè)T形管中，并如圖3所示傳送到Vapourtec UV-150光化學(xué)流動反應(yīng)器中,。

通過使用一個(gè)充滿了顆粒干冰的Vapourtec冷卻模塊,，實(shí)現(xiàn)了-15℃的冷卻。在這種情況下,，使用了干燥的壓縮空氣作為冷卻氣體,。

實(shí)驗(yàn)期間系統(tǒng)壓力一直保持在6bar。產(chǎn)物通過收集閥進(jìn)行收集,，并在分析前在真空中干燥,。轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)率是通過1H-NMR分析計(jì)算的，通過馬來酸酐的強(qiáng)度與產(chǎn)物相關(guān)聯(lián),。

結(jié)果與討論

因?yàn)檫@個(gè)反應(yīng)的量子產(chǎn)率小于1,，預(yù)期在擴(kuò)大規(guī)模的反應(yīng)中，通過增加底物濃度以及以相同的倍數(shù)增加光通量,，獲得相同的產(chǎn)量,。

為了測試這個(gè)假設(shè)，我們使用相同濃度的馬來酸酐溶液（0.5 M）,，以兩種不同的流速進(jìn)行通入,，分別為0.250和0.500 ml/min，從而每分鐘有效地增加了底物的摩爾數(shù),。圖4總結(jié)了反應(yīng)條件,，并顯示了在使用Gen 2 LED和高功率LED時(shí)的轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)量。

圖4：在兩種不同的紫外光強(qiáng)度下進(jìn)行[2+2]光環(huán)加成的轉(zhuǎn)化率,，起始溶液為0.5 M的馬來酸酐

使用高功率LED,，產(chǎn)量按預(yù)期增加了，轉(zhuǎn)化率也提高到了98.5%,，幾乎完成全部轉(zhuǎn)化,。為了充分評估高功率LED的性能，需要進(jìn)一步優(yōu)化條件,。將反應(yīng)條件推至高功率LED的光子不足狀態(tài),，以便了解系統(tǒng)的局限性。因此,，在相同條件下使用1 M的馬來酸酐溶液,。

圖5總結(jié)了反應(yīng)條件以及結(jié)果，在使用高功率LED時(shí),，實(shí)現(xiàn)了2.8 g/h的產(chǎn)量,。

圖5：在兩種不同的紫外光強(qiáng)度下，從1M的馬來酸酐溶液開始進(jìn)行[2+2]光環(huán)加成的轉(zhuǎn)化率

結(jié)論

這個(gè)實(shí)驗(yàn)案例使用Vapourtec UV-150流動光化學(xué)反應(yīng)器,，研究了在制藥工業(yè)中相關(guān)的[2+2]光環(huán)加成反應(yīng),。并通過Vapourtec高功率UV LED,，使反應(yīng)的產(chǎn)量增加了230％。

Vapourtec流動合成儀

英國Vapourtec 流動合成儀支持觸摸屏操控,，界面清晰,、上手簡單，滿足微通道熱光電連續(xù)流動合成,，專注前沿技術(shù),，智領(lǐng)連續(xù)制造未來。

●   Vapourtec UV-150光化學(xué)反應(yīng)器,；

●   更高效,、精確、一致,、安全和可擴(kuò)展的光化學(xué)合成,；

●   波長220到730納米；

●   溫度控制-5°C至80°C,；

●   可進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測,；

●   E和R全系列兼容；

Vapourtec

英國Vapourtec是德祥集團(tuán)旗下代理品牌之一,。Vapourtec成立于 2003年,，已有20年生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。Vapourtec 作為專業(yè)生產(chǎn)流動化學(xué)系統(tǒng)的廠家,，一直致力生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室級別的流動化學(xué)系統(tǒng)的研發(fā)生產(chǎn),。Vapourtec設(shè)計(jì)和生產(chǎn)流動化學(xué)合成系統(tǒng)持續(xù)服務(wù)于市場，提供了新的連續(xù)化學(xué)合成能力,，并且始終保持著技術(shù)兼容性,，從而使得即使早期的用戶仍可利用新穎技術(shù)發(fā)展提供的優(yōu)勢。

目前已經(jīng)Vapourtec流動合成儀證明有效的反應(yīng)包括：硝化,、氧化,、還原、偶合,、重排,、酰胺化、溴化,、加氫等,。廣泛適用于醫(yī)藥，農(nóng)藥,，染料,，香料，有機(jī)光電材料,，有機(jī)磁性材料,，納米材料,，表面活性劑等精細(xì)化工中間體和其它特種助劑。

德祥科技

德祥集團(tuán)成立于1992年,，總部位于香港特別行政區(qū)。作為科學(xué)儀器供應(yīng)商和服務(wù)商,德祥服務(wù)于大中華區(qū)和亞太地區(qū),，每年都為數(shù)以千計(jì)的客戶提供全套解決方案,。

公司業(yè)務(wù)包含儀器代理，維修售后,，實(shí)驗(yàn)室咨詢與規(guī)劃,，CRO凍干工藝開發(fā)服務(wù)以及自主產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn),、銷售,、售后。作為深耕科學(xué)儀器行業(yè)的供應(yīng)商與服務(wù)商,，德祥現(xiàn)已服務(wù)于政府,、高校、科研,、制藥,、檢測、食品,、醫(yī)療,、工業(yè)、環(huán)保,、石化以及商業(yè)實(shí)驗(yàn)室等眾多領(lǐng)域,。公司目前在亞太地區(qū)設(shè)有13個(gè)辦事處和銷售網(wǎng)點(diǎn)，3個(gè)維修中心和1個(gè)樣機(jī)實(shí)驗(yàn)室,。

我們始終秉承誠信經(jīng)營的理念,，致力于成為優(yōu)秀的科學(xué)儀器供應(yīng)商，為此我們從未停止前進(jìn)的腳步,。我們始終相信,，每一天都在使這個(gè)世界變得更美好！