反應中間體是瞬時的高能物質，在有機分子的合成中起著關鍵作用。連續(xù)流處理通常用于原位生成大量反應中間體，然后將其快速轉化為目標分子。反應器小型化以及高熱量和質量傳遞速率是這些流動工藝中利用的關鍵特性，可提供安全性和可擴展性等額外優(yōu)勢。這篇簡短的評論重點介紹了流動化學領域的最新進展，即通過光化學反應、低溫序列和相關轉化生成和使用反應中間體。

光化學是最流行的方法之一，它通過激發(fā)底物或光催化劑來生成反應中間體，然后可利用這些高能物質的反應性引發(fā)各種轉化。流動化學與光化學的結合提供了額外的優(yōu)勢，這解釋了光驅動反應在工業(yè)環(huán)境中日益增長的興趣。流動裝置中使用的透明管道直徑較窄，可確保光完全穿透，均勻的照射和停留時間可實現(xiàn)選擇性轉化，避免因過度照射而導致的產品分解。因此，光化學流動方法已被用于生成多種反應中間體，在許多情況下，這可以實現(xiàn)更直接的合成路線，其中給定波長的光子充當無痕試劑當量。

卡賓是有機化學中最著名的反應中間體之一；然而，它們的安全生成和受控的后續(xù)反應很難在批量模式下實現(xiàn)。Ollevier 團隊最近重點介紹了使用微型流動裝置通過光解二氮雜環(huán)丙烷生成卡賓。使用藍光生成所得的芐基卡賓，并用炔烴捕獲，得到不同的環(huán)丙烯，停留時間僅為 5 分鐘。Baumann 團隊報道了另一種獲取卡賓的方法，即在流動模式下用 UV-A 光 (365 nm) 對含炔烴的查耳酮進行光激發(fā)。炔烴由此轉化為卡賓，卡賓與附近的芳環(huán)反應，以區(qū)域選擇性的方式生成復雜的環(huán)丁烯或環(huán)庚三烯產品，證明了流動對于發(fā)現(xiàn)和探索新化學空間的價值。

圖 1.反應性中間體的光化學生成示例

苯炔是另一種反應中間體，在合成化學中具有許多應用。利用芳基三嗪前體，Baumann 團隊最近展示了如何利用流動光化學將這些物質分解為苯炔以及 CO2、N2 和乙酰胺。重要的是，苯炔前體本身可以通過連續(xù)光化學重排從硝基苯并亞胺中生成，從而使這種材料可以以克級規(guī)模獲得。這也促進了這些化合物與二級胺之間新光觸發(fā)三嗪形成反應的發(fā)現(xiàn)。

Tsuda 團隊展示了光氣作為氯仿和氧氣的重要反應中間體的連續(xù)光化學生成過程。該方法利用了低壓汞燈，并展示了各種醇類將光氣捕獲并生成不同的碳酸酯產物的過程。

芳基重氮鹽是一種多功能高能中間體，通常以流動模式生成。Kappe 團隊最近的研究顯示，通過 Balz-Schiemann 反應，原位制備的重氮鹽可光化學轉化為芳基氟化物。由此產生的流動工藝具有高產率和可擴展性的特點，可滿足進一步工業(yè)開發(fā)的需求。

Luisi 團隊展示了硫基自由基的生成和使用，以及它們在光化學硫醇-烯反應中與氮雜環(huán)丁烷的反應。相應的流程以高產率和極好的生產率生成了各種硫化物取代的氮雜環(huán)丁烷。Kappe 團隊報告了一種相關的光化學硫醇-烯反應，該反應原位生成了一種半芥子氣劑，該半芥子氣劑在堿性條件下環(huán)化為存在于許多候選藥物中的藥學相關的硫嗎啉結構單元。

Brown 團隊最近的研究展示了一種光流方法，可以安全消耗降冰片烷衍生的重氮物種，這些重氮物種會經(jīng)歷沃爾夫重排，生成bicylo[2.1.1]hexane-5-carboxylic acid。這項研究還強調了在這些環(huán)狀骨架上使用草酰氯進行不尋常的基于自由基的官能化反應。

最后，Baumann 團隊最近公開了一種多功能烯酮亞胺的新方法，展示了異惡唑的光化學重排。反應性烯酮亞胺可以分離或與肼原位反應，通過有效的雜環(huán)轉位策略得到吡唑。

文章摘自

Recent advances exploiting reactive intermediates generated via continuous flow chemistry

原文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2452223624000282