[2 + 2] 環(huán)化：通過連續(xù)流技術(shù)輕松實(shí)現(xiàn)

近年來，光化學(xué)領(lǐng)域的興趣顯著復(fù)蘇，這可能是由于進(jìn)行此類反應(yīng)的技術(shù)進(jìn)步。特別是，未活化烯烴物種的 [2 + 2] 環(huán)化為制備含環(huán)丁烷的物種提供了一種有價(jià)值的手段，這些物種普遍存在于許多天然產(chǎn)物和藥物中 [2]。通常，這類反應(yīng)利用了兩種烯烴物質(zhì)之間的電子學(xué)差異，通常具有富電子和缺電子的配對(duì)體。該規(guī)則的一個(gè)例外是 Kochi-Salomon 反應(yīng)，該反應(yīng)于 1982 年首次報(bào)道，其中銅催化劑使 [2 + 2] 偶聯(lián)到兩個(gè)未活化的烯烴上 [3， 4]。但是，這存在一些限制，包括對(duì)濕敏銅種類的要求和襯底限制。

根據(jù) Burns 之前的工作 [5]，Baumann 及其同事在配備中壓汞燈和低通過濾器的 Vapourtec E 系列中很容易篩選出反應(yīng)條件。很快就發(fā)現(xiàn)，丙酮的存在對(duì)于縮短停留時(shí)間至關(guān)重要，這歸因于丙酮充當(dāng)三聯(lián)態(tài)光敏劑。重要的是，與最初的含銅工藝相比，只要使用丙酮作為助催化劑，不含銅不會(huì)降低產(chǎn)率。使用連續(xù)流光反應(yīng)器導(dǎo)致工藝強(qiáng)化，將停留時(shí)間縮短至僅 30 – 45 分鐘。膜分離技術(shù)的集成意味著可以進(jìn)行在線分離，并且易于擴(kuò)展，可在短時(shí)間內(nèi)制備數(shù)克級(jí)的 3-氮雜雙環(huán) [3.2.0] 庚烷產(chǎn)物，相當(dāng)于 71 g/h/L 的時(shí)空產(chǎn)率 （STY）。

在線純化進(jìn)一步提高效率

使用 Zaiput 膜分離器并注入乙醚和 1M 氫氧化鈉水溶液流，加入在線后處理，可以收集有機(jī)相，只需去除分離純產(chǎn)品所需的溶劑。

總體而言，該試劑盒具有廣泛的官能團(tuán)，環(huán)狀和脂肪族 N-烷基均能以高產(chǎn)率獲得所需的產(chǎn)品。雖然在某些情況下，需要將停留時(shí)間從 30 分鐘增加到 45 分鐘才能完全轉(zhuǎn)化，但放大后可以輕松獲得數(shù)克級(jí)的純材料。不幸的是，芳基的存在很麻煩，導(dǎo)致產(chǎn)量降低。

總結(jié)

連續(xù)流處理能夠以可靠的方式對(duì)未活化烯烴進(jìn)行 [2 + 2] 光加成，并且具有可擴(kuò)展性。加入在線分離技術(shù)減少了所需的手動(dòng)作次數(shù)，這意味著后處理非常簡單。

Metal-free [2+2]-photocycloaddition of unactivated alkenes enabled by continuous flow processing

https://doi.org/10.1039/D4CC06000H