案例介绍 | 纳米催化与微流工艺在重氮化反应中的应用
1,2,4-三氮唑作为一种关键的含氮杂环化合物，在医药、农药、新型材料开发及有机合成催化等领域有着广泛应用。由于其化学性质活泼，导致在传统的高温高压反应条件下，难以稳定生成目标产物，并且工艺步骤繁琐，副产物多，制作工艺异常复杂。
针对这一问题，我们采用了独创的连续流微反应技术，以对甲氧基苯胺为底物，通过重氮化反应合成1,2,4 -三氮唑化合物。这种方法为1,2,4-三氮唑的工业化生产提供了新的思路，具有安全、高效、低成本和绿色环保等优势。
反应机理和流程
该反应为连续流微反应合成，分为2步进行，第一步为合成重氮盐，第二步为合成1,2,4-三氮唑。
（连续流微反应合成工艺流程图）
(1) 第一部分：合成重氮盐
首先，我们以对甲氧基苯胺为起始物料，合成重氮盐。
其机理是：先将亚硝酸钠与氟硼酸在0℃下混合，形成亚硝酸，后与起始物料同样在0℃下反应，形成对甲氧基苯基重氮氟硼酸盐溶液，经互变异构和失水反应，得到最终的重氮盐。
工艺条件优化
在实验过程中，我们主要优化了第二部分的工艺条件。
经过大量的条件筛选，我们发现对甲氧基苯基重氮氟硼酸盐和重氮乙酸乙酯的投料比为1:3，且选择亚铜纳米催化剂，在40°C下将物料通入微反应器进行反应时，所得到的1,2,4 - 三氮唑产物收率最高，可高达80%。
（不同纳米催化剂活性组分和不同碱对合成1,2,4-三氮唑的影响）