真空闪热解（，缩写：FVP，或称为：Flash Vacuum Thermolysis，缩写：FVT是在高温低压环境下反应前驱体发生快速热裂解的气相合成方法，是一种有机合成方法。反应关键调控参数为加热温度和加热时间，通过优化反应温度和反应时间来优化转化率、产率和降低副反应发生。其反应温度可高达1250°C，一般在350-650°C进行。常用于富勒烯、心环烯等重要非平面芳香化合物合成。
历史
1980年代，化学家利用电子轰击质谱研究反应活性中间体来确认反应机制，并发现了许多新奇的反应中间体。由于低压热解技术（，VLPP）能在短时间内在高温区发生热裂解产生活性中间体，因此成为主要研究反应中间体方法。同时化学家又关注到反应加热方式上，为达到类似电子轰击的能量效果，要求热解反应在高温度、低压强近似真空条件下进行，真空闪热解由此诞生：
- 蒸发装置：用于放置反应物，并将其加热气化利用惰性气体通入高温反应区
- 高温反应装置：为管式炉加热的石英加热管，反应温度可高达1250°C。为了延长反应时间，可加热管内填充石英棉等惰性材料来调节气体流速。
- 低温冷却装置：将反应产物进行急速冷却，稳定热力学不稳定的活性反应组分，并进行产物收集和分类。又称为冷阱（）。
- 真空装置：用于保持反应体系真空，一般采用回转泵就可满足一般真空度（0.1 - 1.0 Pa）要求。
FVP反应的主要参数有三个：底物的挥发温度（控制物料通过速度）、管式炉的温度和背景真空度．实际上泵的输出压力一般比较稳定，因此可关键调控参数为加热温度和加热时间两种。
反应机理
由于离子电离能比较高，又没有溶剂参与反应，所以在FVP反应不存在离子中间体。如苯并环丁烯酮的FVP合成，反应中间过程涉及HCl分子的脱离和重排成环：
逆狄尔斯-阿尔德机理：两个碳-碳单键的断裂被认为是经过逆狄尔斯-阿尔德反应协同发生。如异苯并呋喃的FVP合成，涉及逆狄尔斯-阿尔德反应过程：
自由基机理：虽然FVP法反应底物分子的相对浓度很低，分子内反应通常占主导地位，但是一些非常活泼的中间体之间还是有发生分子间反应的可能。如苯酐FVP法合成联苯烯，中间涉及苯炔的分子间偶联反应：
2 \xrightarrow{\triangle} \;
双自由基机理：β-蒎烯经FVP合成月桂烯就涉及到双自由基重排。
\xrightarrow{\triangle} \;
FVP和电子轰击质谱都是瞬间提供高能量给化合物分子，但是这两种实验方法对于相同的化合物分子有时候会得到完全不同的结果．一般来说，FVP反应是从最弱的化学键开始断裂，而电子击质谱实验是由形成正离子自由基稳定性所决定。
合成应用
烷烃
由于碳-碳键高温下易断裂，FVP很少用于只产生碳-碳单键的烷烃，所以这类FVP反应通常在相对比较低的温度下才能实现、其特点通常反应底物分子存在比较容易消除的原子或小分子基团，在得到合适的能量下发生消去，底物分子重新组合形成新的碳-碳单键、苄基酮、苄基砜、苄基氯：
:R1-CHR'1-CH2-SO-CH2-CHR2-R'2\xrightarrow{\triangle} \;R1R'1C=CH2 + R2R'2C=CH2
2,4,6-三氯甲基-1,3,5-三甲基苯得到[[轴烯|[6]轴烯]]：
:2,4,6-三氯甲基-1,3,5-三甲基苯\xrightarrow{\triangle} \;
炔烃
FVP反应制备炔烃的原料一般都是烯烃化合，经卡宾中间体只能生成末端炔烃化合物。
也可以利用磷叶立德产生非端基炔：
:Ph3P=CR1-COR2\xrightarrow{\triangle} \;R1C≡CR2
芳香族
FVP最成功之处在于合成具有多种不同功能和结构的芳香族化合物。例如，富勒烯、碗状碳氢化合物等。特别是2002年富勒烯的FVP全合成使得这一技术获得关注：
:心环烯的FVP合成：
:碗状化合物C50H10的FVP合成：
:苊烯的FVP合成：
参考文献
评论 (0)