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毕业论文网 > 文献综述 > 化学化工与生命科学类 > 生物工程 > 正文

基于微流场技术的3-氯-2-氰基吡嗪的制备文献综述

 2020-06-23 20:58:35  

1883年,Knott发现安替比林具有镇痛、消炎、退热作用,可以作为医用药物以来,吡唑类化合物在农药、医药领域得到迅速发展[1]。其中吡唑并杂环类化合物因能有效控制机体炎症而受到关注[2],此类化合物能抑制炎症介质P38α的产生,对TNFα和1L-1炎症细胞因子控制有明显作用[3]。其中,3-氯-2-氰基吡嗪是合成吡唑并杂环类化合物不可或缺的关键化合物。

一、3-氯-2-氰基吡嗪传统制备方法

卤代吡嗪衍生物可以用许多方法制备,最常见的是通过用磷酰氯进行吡嗪N-氧化物的亲核卤化来获得。现在已经提出了非取代的吡嗪-N-氧化物的卤化反应机理[4]。传统的合成方法是将氯化亚砜滴加到苯、DMF和2-氰基吡嗪中,冷却后在室温下继续反应。反应完冷却然后加入碳酸氢钠,萃取,洗涤,干燥后降压蒸去溶剂,得到3-氯-2-氰基吡嗪[5]。该制备方法要求的反应温度较高,传统反应器达到这个温度所需成本高,且换热效率不够大,会出现局部过热现象,从而发生副反应产生副产物。此外,反应物和副产物都具有毒性,使得反应过程不安全,容易出现事故。因此,用传统方法制备3-氯-2-氰基吡嗪并不适合大规模的工业生产[6]

2012年,张仁延、丁炬平和余强在中国专利102675230A中[7]报道了3-氯-2-氰基吡嗪的另一合成路线,即将2-氰基吡嗪加入到反应瓶中,冰浴冷却。加入甲苯和N,N-二甲基甲酰胺(苯、甲苯、二甲苯、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、乙二醇甲醚、乙二醇二甲醚,优选甲苯和N,N-二甲基甲酰胺),把磺酰氯慢慢滴入反应瓶中,点板,反应完全,静置,上层反应液倒入冰水中,用碳酸氢钠调碱,乙酸乙酯萃取,无水硫酸钠干燥,减压浓缩,得到粗品,然后用硅胶柱纯化得到3-氯-2-氰基吡嗪。此法优点是原料多样性,合成收率高,产品质量好。然而同样有着反应时间长,副产物多,反应物毒性强等缺点。

目前,用这两种方法制备3-氯-2-氰基吡嗪都会得到副产物磺酰氯。磺酰氯是一种遇水会放出有毒氯化氢及硫化物气体,受热产生有毒硫化物和氯化物烟雾的物质。它能助燃,具有强腐蚀性、强刺激性,可致人体灼伤,对眼和上呼吸道粘膜有强烈的刺激性,重者可引起肺水肿。因此本文想要通过一种全新的方法,即利用微反应器这一新兴技术来克服原有的缺点。

二、微反应器的结构

微反应器是一种借助特殊微加工技术,以固体基质制造的可以用于进行化学反应的三维的结构元件[8]。微反应器具有多个直径为几微米至几百微米的反应通道,反应体积范围为几纳升到几微升,反应通道的总长通常为几厘米,是一种连续流动反应的微管道式反应器。微反应器内的微通道提供了极大的比表面积,传质传热效率极高。另外,以连续流动代替间接操作,使准确控制反应物的停留时间成为可能[9]

微反应器在结构上采用一种层次结构方式,先以亚单元形成单元,再以单元形成更大的单元[10]。这种特点与传统化工设备不同,便于微反应器以”数增放大”的方式大规模生产和调节。

三、微反应器的特性

(1)精确控制反应温度

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