背景

近年來，光化學(xué)反應(yīng)在化學(xué)合成中展示出了巨大的潛力，尤其是對于那些難以通過傳統(tǒng)化學(xué)方法獲得的目標分子。然而，將光化學(xué)應(yīng)用于固體反應(yīng)物的連續(xù)流處理一直是一個挑戰(zhàn)。為了克服這一難題，研究團隊最近開發(fā)了一種創(chuàng)新的連續(xù)攪拌式反應(yīng)器系統(tǒng)（CSTR），引入了高功率UV-LED和不溶性堿，成功實現(xiàn)了在連續(xù)工藝中處理固體的目標。

研究介紹

都柏林大學(xué)學(xué)院的 Baumann 小組在 RCS 刊物《化學(xué)通訊》（Chemical Communications）上發(fā)表了題為Multiphase photochemistry in flow mode via an integrated continuous stirred tank reactor (CSTR) approach "通過集成連續(xù)攪拌反應(yīng)器 (CSTR) 方法實現(xiàn)流動模式下的多相光化學(xué) "的論文。

光化學(xué)CSTR反應(yīng)器的作用

這些新型的光化學(xué)CSTR反應(yīng)器，設(shè)計用于有效地處理反應(yīng)混合物，特別是在環(huán)加成反應(yīng)中生成吡唑啉這樣的復(fù)雜分子。相較于傳統(tǒng)的批處理方法，這種連續(xù)流方法不僅能夠提高反應(yīng)效率，還能夠有效抑制因環(huán)收縮而導(dǎo)致的產(chǎn)物降解。通過精確控制光強度、溫度和攪拌速率，研究團隊實現(xiàn)了高達95%的目標產(chǎn)物收率，這在藥物化學(xué)和有機合成領(lǐng)域具有重要意義。

級聯(lián)的光化學(xué)CSTR系統(tǒng)

在優(yōu)化反應(yīng)條件的過程中，研究團隊探索了多種參數(shù)，如停留時間、流速、反應(yīng)物濃度和光強度，以達到最佳的反應(yīng)效果。

此外，為了進一步提高反應(yīng)規(guī)模，研究團隊還開發(fā)了級聯(lián)的光化學(xué)CSTR系統(tǒng)。通過串聯(lián)兩個反應(yīng)器，并優(yōu)化其反應(yīng)條件，成功實現(xiàn)了在更大規(guī)模下的穩(wěn)定高產(chǎn)率產(chǎn)物的生產(chǎn)。

總結(jié)

總結(jié)而言，這項研究不僅突破了固體光化學(xué)反應(yīng)的技術(shù)難題，還為其在大規(guī)模化學(xué)合成中的應(yīng)用打開了新的可能性。

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CSTR的光化學(xué)附加組件以兩種方式擴展了我們現(xiàn)有系統(tǒng)的功能：

1. 它使得CSTR能夠進行無需添加劑的光化學(xué)反應(yīng)；

2. 通過提高處理固體的能力，擴大了連續(xù)流光化學(xué)的范圍。有望成為未來高效、環(huán)保的化學(xué)合成工具，為藥物發(fā)現(xiàn)和生產(chǎn)提供更多創(chuàng)新選擇。

CSTR 流動反應(yīng)器的特點

非常適合涉及固體的流動反應(yīng)

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