在有機合成領域，多環(huán)氮雜芳烴因獨特的結構和生物活性，成為醫(yī)藥、材料等領域的核心砌塊，而酯取代多環(huán)氮雜芳烴的高效合成，一直是科研人員探索的重點。近期，南京工業(yè)大學的科研團隊取得重要研究進展，以連續(xù)流技術為核心，實現(xiàn)了烯二炔的光催化烷氧羰基化 / 三環(huán)化反應，成功高效合成酯取代多環(huán)氮雜芳烴，為這類化合物的規(guī)模化制備提供了全新路徑！

連續(xù)流加持，光催化反應效率拉滿

傳統(tǒng)批次反應在光催化有機合成中，常面臨傳質傳效不均、光照利用率低、反應條件難控等問題，導致產物收率受限、重復性差。而本次研究采用連續(xù)流反應體系，從設備到條件進行了優(yōu)化，讓光催化反應的優(yōu)勢得到發(fā)揮。

精準優(yōu)化，連續(xù)流體系斬獲反應條件

科研團隊以烯二炔為底物，圍繞連續(xù)流光催化烷氧羰基化 / 三環(huán)化反應展開了系統(tǒng)的條件篩選，最終鎖定參數(shù)，充分體現(xiàn)了連續(xù)流技術在反應調控上的優(yōu)勢：

1. 催化劑篩選：對比多款光催化劑后，fac-Ir(ppy)? 表現(xiàn)好，產物分離收率達 74%，遠超 4CzIPN、Ru (bpy)?Cl?等常見催化劑，甚至 Eosin Y 無明顯產物生成；

2. 堿與溶劑選擇：2,6 - 二甲基吡啶為適合堿，DMF 作為溶劑能實現(xiàn) 51% 的收率，其他溶劑如醇類僅能得到痕量或低收率產物；

3. 關鍵反應條件：藍光 LED 是合適光源（紫光 / 白光收率顯著降低），流速控制在 100 μL/min（停留時間 40 min）時收率好，流速過快（200 μL/min）或過慢（50 μL/min）均會導致收率下降；

4. 反應必要性驗證：堿、光照、光催化劑為反應必需條件，缺一則無產物生成，而連續(xù)流單泵進樣也能保持 52% 的收率，體現(xiàn)了體系的靈活性。

更值得關注的是，連續(xù)流體系的反應效率遠超傳統(tǒng)批次反應：相同條件下批次反應需輻照 12 小時，而連續(xù)流僅需 40 分鐘即可完成，且收率大幅提升，充分展現(xiàn)了連續(xù)流技術在縮短反應時間、提升生產效率上的核心優(yōu)勢。

機理探究，連續(xù)流為反應機制研究提供穩(wěn)定支撐

為明確反應機理，團隊依托連續(xù)流體系的穩(wěn)定反應特性，開展了自由基捕獲、熒光淬滅和量子產率測定實驗，層層解析反應本質：

1. 自由基捕獲實驗：加入 BHT 作為自由基捕獲劑，通過 HRMS 檢測到自由基加合物，證實反應為自由基歷程；

2. 熒光淬滅實驗：底物 1a 和 2a 均能有效淬滅 fac-Ir (ppy)?的熒光，表明催化劑與底物間存在有效的電子轉移過程；

3. 量子產率測定：通過草酸鐵銨光量計測定，反應量子產率高達 62.07（遠大于 1），證明反應遵循自由基引發(fā)的鏈式反應機制。

穩(wěn)定的連續(xù)流反應體系為機理研究提供了可重復、易調控的實驗基礎，讓科研人員能精準捕捉反應過程中的關鍵中間體和能量轉移、電子轉移行為。

底物拓展廣泛，連續(xù)流技術適配性優(yōu)異

在連續(xù)流反應條件下，科研團隊對反應底物進行了廣泛拓展，成功合成了 3a-3aa、3ab 等一系列酯取代多環(huán)氮雜芳烴衍生物，同時完成了產物的后續(xù)衍生化（如 4、5 等化合物）。

各類取代基（氟、氯、甲基、氨基、芐基等）、不同酯基（甲酯、乙酯等）以及環(huán)狀底物均能順利參與反應，產物經(jīng) 1H NMR、13C NMR、1?F NMR 和高分辨質譜表征確認結構，部分產物（如 3u）還通過 X 射線單晶衍射（CCDC 2377665）確定了精確的晶體結構，證明了該連續(xù)流光催化體系的廣譜適配性和產物結構的確定性。

連續(xù)流技術，開啟有機合成規(guī)模化新征程

本次研究的成果，不僅為酯取代多環(huán)氮雜芳烴的合成提供了高效、綠色的新方法，更再次印證了連續(xù)流技術在現(xiàn)代有機合成中的核心價值：? 提升傳質傳效效率，解決批次反應混合不均、光照利用率低問題；? 精準調控反應參數(shù)（流速、停留時間、光照），反應重復性和穩(wěn)定性大幅提升；? 縮短反應時間，實現(xiàn)高效合成，為工業(yè)化放大奠定基礎；? 體系靈活，適配多種底物和反應類型，拓展性強。

在醫(yī)藥研發(fā)、精細化工生產向綠色化、規(guī)模化、精準化發(fā)展的今天，連續(xù)流技術正憑借其獨特的優(yōu)勢，逐步取代傳統(tǒng)批次反應，成為有機合成領域的主流技術。南京工業(yè)大學團隊的這項研究，為連續(xù)流光催化在雜環(huán)合成中的應用提供了重要的參考范例，也為后續(xù)更多復雜有機化合物的高效合成開辟了新方向！

未來，隨著連續(xù)流技術與光催化、電催化、催化加氫等技術的深度融合，必將推動有機合成領域的新一輪革新，為醫(yī)藥、材料、農藥等行業(yè)的發(fā)展注入更強動力！