[發(fā)明專利]一種利用微通道反應(yīng)器電化學(xué)合成呋喃醌的方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202310001664.9
• 申請日: 2023-01-03
• 公開（公告）號(hào): CN116240560A
• 公開（公告）日: 2023-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭凱;袁成成;劉成扣;方正;盧熠;管文靜;黃祥興;姚逸飛;劉冠汝
• 申請（專利權(quán)）人: 南京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C25B3/07
• 分類號(hào): C25B3/07;C25B9/60;C25B9/67;C25B15/021;C25B15/02
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 徐芝強(qiáng);肖明芳

1.一種利用微通道反應(yīng)裝置電化學(xué)合成呋喃醌的方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)將式1烯胺酮溶于溶劑作為反應(yīng)液A；將式2羥基萘醌類化合物溶于溶劑作為反應(yīng)液B；將電解溶液作為反應(yīng)液C；

(2)將步驟(1)反應(yīng)液A、反應(yīng)液B、反應(yīng)液C分別同時(shí)泵入微通道反應(yīng)裝置的微混合器中混合均勻，然后再一同進(jìn)入帶有陰陽極的微通道反應(yīng)器內(nèi)連續(xù)電解反應(yīng)；

(3)收集步驟(2)微通道反應(yīng)器中流出的反應(yīng)液，即得式3或者式4所示的呋喃醌化合物；

上述反應(yīng)式如下：

其中，R¹選自供電子基團(tuán)氫、1-4個(gè)C的烷基、甲氧基、吸電子基團(tuán)鹵素、氰基或苯基中的任意一種；R²選自供電子基團(tuán)氫、甲基、甲氧基、吸電子基團(tuán)鹵素或苯基中的任意一種。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用微通道反應(yīng)裝置電化學(xué)合成呋喃醌的方法，其特征在于，步驟(1)中，當(dāng)所述的電解溶液由有機(jī)電解質(zhì)溶于溶劑配置而成時(shí)，微通道反應(yīng)裝置電化學(xué)合成產(chǎn)物為式3所示的呋喃醌化合物；

當(dāng)所述的電解溶液由有機(jī)電解質(zhì)、路易斯酸溶于溶劑配置而成時(shí)，微通道反應(yīng)裝置電化學(xué)合成產(chǎn)物為式4所示的呋喃醌化合物。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述利用微通道反應(yīng)裝置電化學(xué)合成呋喃醌的方法，其特征在于，步驟(1)中，所述的有機(jī)電解質(zhì)選自四丁基四氟硼酸銨、四丁基四氟醋酸銨、四丁基六氟磷酸銨、四丁基四氟碘化銨、四丁基四氟高氯酸銨中的任意一種或兩種以上的組合。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述利用微通道反應(yīng)裝置電化學(xué)合成呋喃醌的方法，其特征在于，步驟(1)中，所述的路易斯酸選自三氟甲磺酸鐿、三氟甲磺酸鋅、三氟甲磺酸釕、三氟甲磺酸、三氟甲磺酸鑭中的任意一種或兩種以上的組合。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述利用微通道反應(yīng)裝置電化學(xué)合成呋喃醌的方法，其特征在于，步驟(1)中，所述的溶劑選自二氯乙烷、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、三氟乙醇、乙腈、六氟異丙醇、三氯乙烯或N,N-二甲基苯胺、四氫呋喃中的任意一種或兩種以上的組合。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述利用微通道反應(yīng)裝置電化學(xué)合成呋喃醌的方法，其特征在于，步驟(2)中，反應(yīng)液A中式1烯胺酮的濃度為0.09～0.36mmol/mL；反應(yīng)液B中式2羥基萘醌類化合物的濃度為0.06～0.24mmol/mL；反應(yīng)液C中有機(jī)電解質(zhì)的濃度為0.12～0.48mmol/mL，路易斯酸的濃度為0.012～0.03mmol/mL。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用微通道反應(yīng)裝置電化學(xué)合成呋喃醌的方法，其特征在于，步驟(2)中，反應(yīng)液A、反應(yīng)液B、反應(yīng)液C分別以0.05～0.1mL/min的流速同時(shí)泵入微混合器中，控制式1烯胺酮、式2羥基萘醌類化合物、有機(jī)電解質(zhì)的三者的反應(yīng)摩爾比為1～2:1:2；式1烯胺酮、式2羥基萘醌類化合物、路易斯酸的反應(yīng)摩爾比為1.5：1：0.5。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用微通道反應(yīng)裝置電化學(xué)合成呋喃醌的方法，其特征在于，步驟(2)中，反應(yīng)液A、反應(yīng)液B、反應(yīng)液C的注射泵以并聯(lián)的方式連接在微混合器前端，微混合器后端與微通道反應(yīng)器連接；

所述微通道反應(yīng)器以石墨板作為陽極，鉑片板作為陰極，陽極板和陰極板之間設(shè)有電化學(xué)微反應(yīng)管道；兩電極板間距為0.5～2mm，電極高度為2～6mm；電化學(xué)微反應(yīng)管道長度為400～800mm，體積為0.33～9mL。

9.根據(jù)權(quán)利要求2所述利用微通道反應(yīng)裝置電化學(xué)合成呋喃醌的方法，其特征在于，所述微通道反應(yīng)器中的電流強(qiáng)度為20～100mA，反應(yīng)液在微通道反應(yīng)器中的反應(yīng)溫度控制在20～80℃，反應(yīng)時(shí)間為5～15分鐘。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用微通道反應(yīng)裝置電化學(xué)合成呋喃醌的方法，其特征在于，步驟(3)中，流出的反應(yīng)液萃取得到有機(jī)相，隨后經(jīng)濃縮、柱層析得到呋喃醌化合物純品。