【五环之歌】化合物中那些神秘的环（一）

 三元环：[2+1]环加成反应

此技术不仅提升安全性，还实现了干燥重氮甲烷在实验室的安全放大应用，凸显连续流技术的高效与安全优势。

反应停留时间短，绿色环保，易于放大：Charrete团队利用连续流技术，从TMSCF3和NaI快速生成二氟卡宾，与烯烃/炔烃反应生成三元环。反应仅需10分钟，产率高达1 mmol/min。

相比釜式工艺，连续流显著缩短反应时间，减少试剂用量，更易于放大反应规模。

环氧乙烷通常使用氧化物氧化烯烃获得，如使用有机过氧酸、空气氧化、次氯酸盐、二恶烷或者过氧化氢。

高选择性：Mukaiyama环氧化是一个非常温和和的选择性过程，它使用分子氧作为氧化剂，可以在有或没有过渡金属的情况下进行。

实验案例使用分段流反应器评估不同的金属催化剂和催化剂负载量。使用2-乙基己醛作为共还原剂，100ppm Mn（II）作为催化剂和5bar的氧气，在5min内获得了高选择性（>99%）的将顺式环辛烯完全转化为环辛烯环氧化物。

 四元环 [2+2]环加成

[2+2]光催化环加成是获得碳环产物最常用的环加成反应之一，也是最常用的光化学反应。它涉及两个烯烃，其中一种需要被紫外线（UV）或可见光激发。在过去的十年中，由于流动光化学的发展，它取得了非常大的突破。

釜式8%收率：最早的例子之一是由Ryu的团队报道的。环己烯酮与乙酸乙烯酯在光照下反应以88%的高收率获得了[2+2]环加成产物，而在釜式条件下只能获得8%的收率。

连续流光化学快速筛选：乙烯气体是制备简单环丁烷的常见底物，连续流技术在处理气液反应有独特的优势。

Kappe课题组使用康宁光化学微通道反应器，进行乙烯与柠檬酸酐在不同的光敏剂下反应，康宁光化学反应器具备多种波长以及功率的选择，可以对不同的反应条件进行快速筛选，最终在10小时内以96%的收率获得了101.3g的环丁烷。

[2+2]环加成反应不常见的是烯酮和烯烃之间的热促反应，或者由强酸催化的甲硅烯醇醚与烯烃的[2+2]环加成反应。

适用于不稳定体系：使用连续流技术在室温下由超强酸三氟甲酰亚胺(Tf2NH)催化的[2+2]环加成反应的例子。

微反应器由于其独特的性能优势可以允许不稳定的加硅烯醇醚和丙烯酸酯反应，由于起始物料和产物在强酸条件下不稳定，所以在釜式条件下很难成功。釜式条件下需要在-78℃下实现而微通道可以在室温下成功获得。

合成β-内酰胺环最常用的方法是Staudinger合成，它是由亚胺和烯酮之间[2+2]环加成反应生成。

安全易扩展：通过将α-溴代酰卤通过活性锌粉和玻璃珠填充的填充床反应器，连续生产烯酮，烯酮形成后，使用在线红外光谱仪进行分析。

使用另一个泵加入亚胺，连续生产β-内酰胺，使用该连续生产方式可以以97%的收率制备烯酮。由于烯酮具有高反应活性和毒性，使用连续流技术可以更安全以及更容易的扩大生产规模。

aternó-Büchi反应是电子激发的羰基化合物和烯烃之间的[2+2]光催化环加成反应生成氧杂环丁烷。

高收率：Booker-Milburn团队报告了一种使用化催化环加成方法制备细胞毒性的内酯(+)-呋喃妥酮。

使用三层FEP连续流反应器和400W中压灯，运行83小时中以97%的分离收率形成超过40g的异构体混合物，而使用釜式生产需要高度稀释的情况下才能获得93%的收率。