流動化學：合成具有麝香氣味的大環化合物

一、改變溶劑，打通連續流工藝

研究者優化了連續流條件下環己酮三過氧化物（化合物7）的氧化過程。將三種反應組分（環己酮、98%甲酸，以及30%過氧化氫與65%硝酸混合液）單獨儲存并使用三臺進料泵分別輸送。出于生產安全和成本考慮，溶劑使用甲酸代替釜式工藝用的較危險的高氯酸。

圖4.環己酮（6）氧化成環己酮三過氧化物（7）的連續流工藝流程圖

三臺泵在室溫下將反應物送至PTFE材質的反應器中反應。當使用小內徑管道反應器或使用有靜態混合器的反應器時，兩相系統的均勻性達到最佳。環己酮三過氧化物（7）的產率為48%。

二、巧妙使用膜分離器連接熱解反應

為了實現多步連續生產具有商業價值的化合物4和8，需要增加單獨的分離步驟，用以分離過量的H₂O_2，以避免過量的H₂O₂高溫分解引發危險。

作者采用了由兩塊不銹鋼板和分離膜組成的膜分離器，研究了配備不同孔徑的疏水PTFE膜的分離效果，使用1.2μm的分離，得到了很好的結果。

將分離器出口流出的有機相收集在燒瓶中，并通過一臺HPLC泵直接泵送至不銹鋼環形反應器，高頻電磁感應加熱至270℃進行熱裂解反應。

三、氧化-分離-熱解連續合成

作者通過使用感應加熱技術對三過氧化物7進行熱解，從而形成具有重要生產意義的大環產物。

圖5.多步(氧化-分離-熱解)連續合成工藝流程（泵流量設置及反應參數）

綜上多步連續合成工藝中，第一步的初始氧化在PTFE反應器中進行（V=113 mL，? = 2.4mm），溫度為室溫，停留時間為93分鐘；第二步反應停在不銹鋼環流反應器中，反應溫度270℃，停留時間為12分鐘。通過GC分析，兩步的總收率：化合物4為10%，化合物8為25%，與釜式條件下獲得的收率相似（化合物 4為14%，化合物8為23%）。

最后，作者對脂肪族和乳糖大環進行GC-O（gas chromatography-olfactometry，氣相色譜嗅覺測定法）氣味分析。

結果表明，以下3種大環內酯顯示出強烈的麝香酮氣味。