【ASYNT】訂製化平行高壓反應釜—應用於酯氫化反應

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酯氫化反應

來自美國紐約州科爾蓋特大學的 Anthony Chianese 教授的研究，該大學化學系近期發布了三篇論文中，通過使用Asynt 多通道高壓實驗反應器來得到動力學數據（kinetic data）。其中一篇論文- 酯的氫化反應「The Key Role of the Latent N-H Group in Milstein's Catalyst for Ester Hydrogenation」加深了解團隊對米爾斯坦催化劑(Milstein catalysts) 機制，對催化劑在酯氫化中的活化性有更深入的理解。

化學家 David Milstein 教授發現這類型催化劑常用於化學品生產的過程，開發這些催化過程在化學工業經濟扮演著可持續增長的重要改進領域。米爾斯坦催化劑(Milstein catalysts)可應用在含鉗形配體(Pincer Lihands)的過渡金屬絡合物來活化元素之間的共價鍵。科爾蓋特大學的化學家最初確定含PNN-鉗形配體的釕絡合物是無活性的，在鉗形配體脫氫烷基化後（dehydroalkylation），形成有活性 NHEt 取代的衍生物，副產物為乙烷或丙烷。這表明產生的N-H 基團是催化活性的關鍵，迎來發現了迄今為止已知的最活躍的酯加氫催化劑。在另一項研究中，通過對 PNN- 和 PNP- 釕鉗絡合物的實驗（PNN- and PNP- ruthenium pincer complexes），以異丙醇作為溶劑和不需用強鹼的情況下，低催化劑負載量可用於提高環氧化物的選擇性氫解（hydrogenolysis of epoxides），他們能夠從 PNP-鉗形絡合物 Ru-MACHO-BH（一種市售催化劑，比測試的替代催化劑便宜）中以最少的催化劑量生產高產率的支化醇（branched alcohol）。

Chianese 教授的團隊使用特別訂製 Asynt Multicell幫助催化應用。

Asynt Multicell 可在 50 或 100 bar高壓和350度高溫下進行 10 個平行反應。標準的安全配置包括洩壓閥和壓力表，可另加選其他措施，如爆破片。 Asynt Multicell可根據實驗需求來客製，如取樣、裝填和單個容器反應壓力等等。加熱可通過加熱板進行，也可連接溫度熱電偶套管來控制容器內反應的溫度。

常用的合成反應如下：

羧基化反應Carbonylations
加氫反應 Hydrogenations
均相/多相的催化反應 Homogeneous and heterogeneous catalysis
催化劑/反應優化/材料測試Catalyst Screening, reaction optimisation & materials testing
平行反應Parallel synthesis
超臨界研究Super critical studies
腐蝕測試Corrosion testing

引用文獻：
Pham, J.; Jarczyk, C. E.; Reynolds, E. F.; Kelly, S. E.; Kim, T.; He, T.; Keith, J. M.;* Chianese, A. R.* “The Key Role of the Latent N-H Group in Milstein’s Catalyst for Ester Hydrogenation,” Chem. Sci., 2021, 12, 8477-8492. https://doi.org/10.1039/D1SC00703C

The further papers mentioned:

Kirlin, F. L., Borden, O. J., Head, M. C., Kelly, S. E., Chianese, A. R.* “Epoxide Hydrogenolysis Catalyzed by Ruthenium PNN and PNP Pincer Complexes,” Organometallics, 2022, 41, 1025-1033. https://doi.org/10.1021/acs.organomet.2c00068
He, T.; Buttner, J. C.; Reynolds, E. F.; Pham, J.; Malek, J. C.; Keith, J. M.;* Chianese, A. R.* “Dehydroalkylative Activation of CNN- and PNN-Pincer Ruthenium Catalysts for Ester Hydrogenation,” J. Am. Chem. Soc., 2019, 141, 17404-17413. https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.9b09326

For further information on Professor Anthony Chianese:
https://www.colgate.edu/about/directory/achianeseColgate University chemistry department:https://www.colgate.edu/academics/departments-programs/department-chemistry

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