微反应工艺由于装备尺寸和相关系统明显大幅度减小,在实际工业运行中还具有快速开停车、研究成果快速转化为生产力、过程响应快以及可实现柔性生产和分布移动式生产等优点。微反应工艺在不同种类的合成反应中均有重要应用。
例如:在高温高压条件下,合成酯,进行Claisen重排和Kolbe-Schmitt反应。安全使用高活性、剧毒和强腐蚀反应物进行反应,例如氟气参与的氟化反应。
对有易爆原料和易爆中间体参与的反应进行有效的安全控制,例如使用叠氮化钠进行叠氮化反应和有重氮盐中间体生成的Sandmeyer反应。避免直接使用有毒和易爆原料作为反应物,采用微反应器原位生成技术进行反应,例如原位生成氯气进行氯化反应和原位生成重氮甲烷进行甲基化反应。
对超快反应的停留时间进行有效控制,避免引起副反应,例如在微反应器中制备芳基锂试剂和放大生产有机硼酸化合物。通过准确控制停留时间可对化学反应的化学选择性进行有效控制,例如对2,2'-二溴联苯进行高单选择性锂化。微反应器非常容易实现多步化学反应的连续串联,例如多步连续合成原料药奥氮平和布诺芬……
除了在化学反应中的应用外,微反应器技术也为研究化学反应带来了一些革命性的变化,例如对非常快速的反应进行反应动力学研究和操作不稳定中间体。
可以预见,在不久的将来,微反应工艺极有可能会改变化学家进行化学研究的方法和生产化学品的方式。
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介绍了近年来微反应器技术在医药、农药、染颜料合成等精细化工领域的进展,重点综述了在霍夫曼重排、环加成、重氮化和偶合、烷基化、氮氧化等典型“强放热快反应”有机合成方向的研究进展,并展望了其发展前景。
加氢脱保护通常需在一定压力下进行,以增加氢气在溶剂中的溶解度及其在催化剂表面的吸附程度,故存在一定操作危险性,而连续微反应器凭借其体积小、持液量小、氢气滞留量低等优势可实现安全可控的生产目的
介绍了中国科学技术大学朱彦武教授团队采用具有百微米尺寸和连续流动特征的微通道反应器,充分利用微通道内高效传质传热等特点,实现高效且本质安全的石墨氧化过程