——要節省能源、要綠色發(fā)展還要反應速率快？？
——不是合成研發(fā)要太多，只是光化學(xué)更有優(yōu)勢！
以在藥物發(fā)現和天然產(chǎn)物合成中受到極大關(guān)注的高度官能化環(huán)丁烷為例，就采用了[2+2] 光環(huán)加成的合成方法。
合成方法限制
有利自然有弊。這種方法常受到設備、耗時(shí)耗力以及非常低的批量處理能力的限制。
當采用人工方式進(jìn)行化合物庫合成時(shí)，大量繁瑣且重復的工作很可能導致人為錯誤或失誤，更可怕的是，實(shí)驗人員中途可能不知道自己做錯了，導致實(shí)驗結果不可信賴(lài)，中途停下實(shí)驗的一步步驗證也耗時(shí)耗力。
隨著(zhù)時(shí)代發(fā)展，越來(lái)越多的合成設備開(kāi)始出現，以前沿技術(shù)優(yōu)化傳統合成流程。
今天這篇文章介紹的“自動(dòng)化流動(dòng)化學(xué)合成+在線(xiàn)流動(dòng)核磁監測”連用：
● 采用流動(dòng)合成儀實(shí)現高可復現率，代表了實(shí)驗的穩定性，連接自動(dòng)進(jìn)樣器方便進(jìn)行條件篩選；
● UV/Vis光譜用于保障產(chǎn)品收集的準確性，有效保證了實(shí)驗記錄的及時(shí)性、完整性和可追溯性；
● 實(shí)驗過(guò)程中通過(guò)NMR實(shí)時(shí)在線(xiàn)監測，優(yōu)化反應條件，及時(shí)消除副產(chǎn)物，有效保證新藥篩選過(guò)程的高效率！
|
案例介紹：
[2+2]光環(huán)加成庫合成實(shí)驗 |
在50mg量級下，迅速合成12個(gè)[2+2]光環(huán)加成產(chǎn)物的化合物庫
快速篩選一系列光敏劑
對兩種產(chǎn)物進(jìn)行優(yōu)化和規?；a(chǎn)
01、實(shí)驗裝置
Vapourtec R系列流動(dòng)合成儀配備一個(gè)5ml盤(pán)管反應器和一個(gè)容積為10ml的UV-150光化學(xué)反應器進(jìn)行。
圖1：連續流反應器示意圖，用于[2+2]光環(huán)加成庫的合成
系統連接了一個(gè)自動(dòng)進(jìn)樣器，由Flow Commander?控制。試劑由自動(dòng)進(jìn)樣器加載到盤(pán)管反應器中，與乙烯混合，進(jìn)入UV-150光化學(xué)反應器。內聯(lián)UV分析用于監測反應進(jìn)展，而處于壓力調節模式的SF-10（獨立的V-3泵）用于維持反應壓力。
02、合成產(chǎn)物在線(xiàn)監測
圖2：使用Vapourtec UV-150連續光化學(xué)反應器合成代表性小型藥用分子庫
該庫的合成花費了350min（約6h），并在工作日結束時(shí)設置為在Flow Commander?的控制下在實(shí)現無(wú)人值守情況下夜間運行。
圖3：[2+2]光環(huán)加成庫的結果
a由1H NMR測定，b由于存在大量脂肪聚合物而無(wú)法分辨。c起始物質(zhì)完全消耗，但水解產(chǎn)物獲得率> 99%，沒(méi)有任何[2+2]環(huán)丁基加合物。d高度不溶的產(chǎn)物，無(wú)法獲取核磁共振數據。
圖4 a) 由內聯(lián)UV/Vis光譜測量的從反應器中產(chǎn)物的洗脫；
b) 反應過(guò)程中輸送試劑和收集產(chǎn)物的位置。紫色表示試劑正在輸送，試劑瓶上顯示了編號。橙色條表示收集，并指示收集到哪個(gè)瓶中。
從核磁共振分析中明顯可見(jiàn)存在大量脂肪烴聚合物材料。
考慮到使用了乙烯氣體，猜測這是聚乙烯！
已知在氧氣存在且足夠高能量的波長(cháng)下，聚乙烯可以光化學(xué)反應生成。
于是在后續實(shí)驗階段進(jìn)行脫氣處理，脫氣處理后，再也沒(méi)有檢測到聚乙烯的形成。通過(guò)NMR的及時(shí)檢測，使得實(shí)驗很快調整優(yōu)化，加快庫合成進(jìn)程！
03、反應優(yōu)化
在成功合成庫后，選擇了兩種化合物進(jìn)行優(yōu)化和擴大規模生產(chǎn)，即馬來(lái)酰亞胺和尿嘧啶的環(huán)丁烷加合物。
光敏劑的篩選也由Flow Commander?自動(dòng)控制，歷時(shí)4h完成，同時(shí)也通過(guò)流動(dòng)合成儀主機控制溫度，研究了溫度和乙烯過(guò)量對尿嘧啶轉化的影響，最終選定45°C為最佳庫合成反應溫度。
04、規?；图兓?/strong>
在進(jìn)一步研究了幾個(gè)反應參數的影響后，進(jìn)行馬來(lái)酰亞胺和尿嘧啶環(huán)加成物的合成擴大規模生產(chǎn)。
僅用了2.5h，轉化率分別為80%和85%，擴大規模近35倍！
05、總結
在本文中描述了使用UV-150光化學(xué)反應器和配備自動(dòng)進(jìn)樣器的Vapourtec R系列流動(dòng)合成儀主機合成了一系列小型、具有藥用價(jià)值的分子。
Flow Commander?的自動(dòng)控制能力可以實(shí)現在無(wú)人值守時(shí)進(jìn)行安全操作，如有需要還可以進(jìn)行遠程監控。通過(guò)NMR的及時(shí)監測，優(yōu)化反應條件，及時(shí)消除副產(chǎn)物；內聯(lián)UV/Vis光譜用于保障產(chǎn)品收集的準確性，并成功地將兩種產(chǎn)品放大到幾克的數量，并且獲得了較高的轉化率。
|
產(chǎn)品聯(lián)用方案： 流動(dòng)化學(xué)和流動(dòng)核磁 – 自我優(yōu)化和控制 |
--更高的安全性；
--更低的能耗；
--更好的收益 ；
--更好的反應選擇性；
--體積小，安裝緊湊；
--最小化放大→縮短產(chǎn)品上市時(shí)間；
Vapourtec R系列流動(dòng)合成儀
— 微通道光熱電連續合成 —
● 特別的靈活性
能根據需要增加更多試劑饋送通道的反應器組合，輕松滿(mǎn)足實(shí)驗室需求；
● 高精度
自動(dòng)化泵監測系統可維持正確流速。溫度控制更精確，反應重現性好；
● 高生產(chǎn)率
可排隊自動(dòng)執行無(wú)數次無(wú)人監控的反應，能迅速達到反應溫度，實(shí)現反應高效率！
Bruker Fourier RxnLab
— 在反應器旁邊的反應監測 —
Bruker Fourier80是一款經(jīng)濟高效、性能強悍的緊湊型臺式核磁共振波譜儀，為科研工作人員提供多方位的核磁共振分析能力。Fourier 80現可通過(guò)Fourier RxnLab實(shí)現先進(jìn)的反應監測功能。
用于Fourier 80的RxnLab可在高達10 bar的壓力和可調節的溫度控制下運行。溫控傳輸線(xiàn)和可調節的樣品溫度確保了混合物整個(gè)反應路徑上的溫度控制，以盡可能大的限度減少溫度損失，并精確地優(yōu)化反應結果，實(shí)時(shí)監測化學(xué)反應和生物過(guò)程：
● 過(guò)程控制
● 結構信息
● 即時(shí)定量信息
如果您對上述產(chǎn)品感興趣，歡迎隨時(shí)聯(lián)系德祥科技，可撥打熱線(xiàn)400-006-9696，或點(diǎn)擊下方鏈接填寫(xiě)表單！
點(diǎn)擊填寫(xiě)表單，咨詢(xún)產(chǎn)品
德祥科技
德祥集團成立于1992年，總部位于香港特別行政區。作為科學(xué)儀器供應商和服務(wù)商,德祥服務(wù)于大中華區和亞太地區，每年都為數以千計的客戶(hù)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)驗室咨詢(xún)與規劃，CRO凍干工藝開(kāi)發(fā)服務(wù)以及自主產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售、售后。作為深耕科學(xué)儀器行業(yè)的供應商與服務(wù)商，德祥現已服務(wù)于政府、高校、科研、制藥、檢測、食品、醫療、工業(yè)、環(huán)保、石化以及商業(yè)實(shí)驗室等眾多領(lǐng)域。公司目前在亞太地區設有13個(gè)辦事處和銷(xiāo)售網(wǎng)點(diǎn)，3個(gè)維修中心和1個(gè)樣機實(shí)驗室。
2009至2021年間，德祥先后榮獲了“最具影響力經(jīng)銷(xiāo)商”、“年度最佳代理商“、”年度最高銷(xiāo)售獎“等獎項。我們始終秉承誠信經(jīng)營(yíng)的理念，致力于成為優(yōu)秀的科學(xué)儀器供應商，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！
Vapourtec
英國Vapourtec是德祥集團旗下代理品牌之一。英國Vapourtec公司成立于2003年，專(zhuān)業(yè)致力于研發(fā)和生產(chǎn)流動(dòng)合成儀。并在世界上諸多制藥公司中被廣泛使用。
其生產(chǎn)的R系列產(chǎn)品質(zhì)量可靠、性能成熟，高效能模塊系統可隨您的生產(chǎn)需要無(wú)縫擴大，能滿(mǎn)足您的業(yè)務(wù)發(fā)展需求。
新型的E系列操作界面清晰、簡(jiǎn)單、觸摸屏操控，開(kāi)機即用式、無(wú)需培訓或少量培訓即可上手使用。
同時(shí)針對性的反應器如光化學(xué)反應器、離子電化學(xué)反應器等提高對應反應的效率。
Bruker
德國Bruker是德祥集團旗下代理品牌之一。Bruker的使命在于通過(guò)革命性的技術(shù)和創(chuàng )新來(lái)支持科學(xué)界，從而推動(dòng)科學(xué)研究向前發(fā)展。從高性能磁體、高效配件到新穎且精簡(jiǎn)的軟件，Bruker致力于投資新的解決方案來(lái)實(shí)現這些科學(xué)發(fā)現。
Bruker的產(chǎn)品幫助科學(xué)家不斷取得突破性進(jìn)展，并開(kāi)發(fā)出能夠提高人類(lèi)生活質(zhì)量的全新應用。其高性能科學(xué)儀器以及極具價(jià)值的分析診斷解決方案，使科學(xué)家能夠在分子、細胞和微觀(guān)層面上對生命和物質(zhì)進(jìn)行探索。通過(guò)與客戶(hù)的密切合作，Bruker致力于幫助實(shí)現創(chuàng )新、生產(chǎn)力提升以及客戶(hù)成功，領(lǐng)域涉及生命科學(xué)分子研究、應用材料與制藥行業(yè)應用、顯微技術(shù)、納米級分析、工業(yè)應用，以及細胞生物學(xué)、臨床前成像、臨床表型組學(xué)與蛋白質(zhì)組學(xué)研究、微生物學(xué)和分子診斷。
上一篇：【醫學(xué)應用】微萃取技術(shù)在呼吸生物標志物分析中的應用