合成锌试剂

合成锌试剂

在合成药物活性成分的过程中，形成新的碳-碳键至关重要。

一种广泛且常用的方法是使用有机金属试剂（如 RLi、RMgX、RZnX），这些试剂的反应活性差别很大，可根据所需的特定反应途径进行选择。

有机锌化合物（RZnX）是一类反应活性略低的格氏试剂，因此可以容忍与有机镁和有机锂化合物不相容的官能团的存在。

有机锌化合物对氧气和湿气非常敏感，这导致了处理和储存的困难，限制了有机锌化合物在合成化学中的应用。

Lars Gössl团队为了克服这一限制，使不同行业的工艺化学家都能广泛使用有机锌试剂，在实验室和中试规模上建立了大量有机锌试剂的连续合成路线。流量、溶剂、金属活化机理和起始材料的初始浓度均有所变化。

铁粉交流圈

研究成果

研究发现，所使用的有机卤化物只需通过反应器一次即可实现完全转化，有机羰基锌的产率可达 78-100%。

此外，还首次成功实现了高浓度 2.0 M 起始材料的连续转化。充分保证了工艺的可靠性，并展示了 84-100% 的良好至极高产率。

随后，一些选定的锌羰基化合物的合成也转移到了中试规模，液体吞吐量达到了 18 升/小时。

在停留时间为 1.5-14.0 分钟的情况下，所有合成都实现了有机卤化物的完全转化，锌羰酰氯的收率高达 98%。

实验室规模研究

为了连续合成 RZnX 试剂，研究者使用了由 Fraunhofer IMM 设计并获得专利的反应器。该反应器是利用快速成型制造工艺制造的，内有两个不同的温度区，有助于优化合成。

在实验室规模上对各种有机锌化合物的连续合成进行了广泛研究。研究表明，机械活化只能使反应开始，并在反应性有机卤化物的情况下实现显著的转化。但是，如果使用反应性较低的起始化合物，则必须使用更有效的化学活化。在所研究的大多数合成中，有机卤化物只需通过反应器一次即可完全转化。少数几种化合物的起始原料没有完全转化，但转化率仍在 90% 以上，令人满意。

利用Fraunhofer国际金属研究所开发的反应器，有机锌化合物的生产时间可长达 4 小时以上，而无需接受转化率和产率方面的损失。图 2 显示了在 THF 中合成 0.5 M 溴化苄锌溶液的温度变化示例。