開(kai)課啦！法(fa)國(guo)博(bo)士(shi)教妳如何(he)做(zuo)連(lian)續(xu)流(liu)實驗

康(kang)寧Lab反應器(qi)可(ke)以和在(zai)線NMR及其(qi)他(ta)壹(yi)些(xie)在(zai)線手(shou)段(duan)相結合(he)，加(jia)上(shang)康(kang)寧玻璃(li)的優(you)良特(te)性，讓反應過(guo)程壹(yi)目了(le)然(ran)。康(kang)寧AFR® Lab-Flow 反應器(qi)系(xi)統(tong)不但設計(ji)新穎，操(cao)作(zuo)方(fang)便，性價比在(zai)同(tong)類(lei)產品(pin)中具有很強(qiang)的競爭力(li)，而(er)且系(xi)統(tong)產生(sheng)的工藝(yi)成果能夠(gou)有效(xiao)地用(yong)於工業化(hua)放(fang)大。康(kang)寧歐洲(zhou)技(ji)術(shu)中心的Clemens Horn博(bo)士(shi)，從事(shi)連(lian)續(xu)流(liu)領域(yu)十(shi)幾(ji)年(nian)。今(jin)天，Dr Horn將(jiang)傾(qing)囊相授他(ta)多(duo)年的實驗心得(de)，歡迎圍(wei)觀(guan)！

案(an)例(li)壹(yi)、控制反應的停留時間(jian)和溫度

設備: 擁(yong)有(you)1個模(mo)塊的康(kang)寧Lab Reactor

分(fen)析方(fang)法(fa): 目(mu)測(ce) (或(huo)使(shi)用(yong)在(zai)線紫外(wai)-可(ke)見光(guang)譜)

安(an)全(quan)提(ti)醒(xing): 請(qing)務(wu)必確(que)認(ren)您已了(le)解(jie)化(hua)學(xue)品(pin)的MSDS和(he)Lab Reactor手(shou)冊中的安(an)全(quan)說(shuo)明。

物(wu)料準(zhun)備: 物(wu)料1: 478 mg (1 mmol ) (4-硝(xiao)基芐基)三苯(ben)基溴(xiu)化膦(lin) (CAS 2767-70-6) 溶(rong)於(yu)100 mL乙(yi)醇(chun)後(hou)加(jia)入(ru)127 mg (1.2 mmol) 苯(ben)*醛(CAS 100-52-7) 。

                    物(wu)料 2: 112 mg (2 mmol) KOH 溶(rong)於(yu)100 mL乙(yi)醇(chun)（溶(rong)解(jie)所(suo)需(xu)時間(jian)約1h）

連(lian)續(xu)流(liu)實驗:兩(liang)種(zhong)溶(rong)液(ye)使用(yong)相近的流(liu)速(su)泵入(ru)反應模(mo)塊(kuai)（例(li)如每(mei)個泵設置(zhi)流(liu)速(su)為1 mL/min ），可(ke)通過(guo)改(gai)變(bian)反應的流(liu)速(su)和溫度來優(you)化反應，獲(huo)得(de)*優(you)轉化(hua)率(lv)。

提(ti)示:  改(gai)變(bian)溫度, 直到測量(liang)溫度穩(wen)定之後(hou)再(zai)進(jin)行(xing)取樣(yang)操(cao)作(zuo)。

清(qing)洗(xi):  用(yong)乙醇(chun)置(zhi)換(huan)兩股物(wu)料並將(jiang)泵(beng)的流(liu)速(su)設定為1 mL/min清(qing)洗(xi)20min以上(shang)。

小貼(tie)士(shi):收率(lv)/轉化(hua)率(lv)受溫度和停(ting)留時間(jian)這兩(liang)個(ge)參(can)數(shu)影響(xiang)。停(ting)留時間(jian)通過(guo)泵(beng)的流(liu)速(su)來進(jin)行(xing)調節(jie)。通常情況(kuang)下，壹般的目標(biao)是在(zai)短(duan)停留時間(jian)內獲得高(gao)的收率(lv)。

提示和技巧:如何(he)計(ji)算(suan)停(ting)留時間(jian)和流(liu)速(su)？

案(an)例(li)二(er)、在(zai)提高(gao)壓力(li)下，加(jia)快(kuai)反應進(jin)行(xing)

設備: 擁(yong)有(you)1個(ge)模(mo)塊(kuai)的康(kang)寧Lab Reactor

分(fen)析方(fang)法(fa)：通(tong)過(guo)NMR來(lai)判(pan)斷轉(zhuan)化率(lv)

安(an)全(quan)提(ti)醒(xing): 請(qing)務(wu)必確(que)認(ren)您已了(le)解(jie)化(hua)學(xue)品(pin)的MSDS和(he)Lab Reactor手(shou)冊中的安(an)全(quan)說(shuo)明

物(wu)料準(zhun)備: 物(wu)料1：1.71g (0.01 mol ) 溴(xiu)芐（CAS 100-39-0）溶(rong)於(yu)100 mL乙(yi)醇(chun)中。

                    物(wu)料 2：2.62 g (0.01 mol) 三苯(ben)基膦（CAS 603-35-0）溶(rong)於(yu)100 mL乙(yi)醇(chun)中。

連(lian)續(xu)流(liu)實驗 : 兩(liang)種(zhong)溶(rong)液(ye)使用(yong)相近的流(liu)速(su)泵入(ru)反應模(mo)塊(kuai)（例(li)如每(mei)個泵設置(zhi)流(liu)速(su)為1 mL/min ），可(ke)以通過(guo)改(gai)變(bian)反應的流(liu)速(su)和溫度來優(you)化轉(zhuan)化率(lv)。

小貼(tie)士(shi): 在(zai)流(liu)動化學(xue)中不會受限(xian)於溶(rong)劑(ji)的沸點，康(kang)寧AFR整(zheng)個(ge)體(ti)系(xi)是封(feng)閉(bi)的，壓力(li)標(biao)準(zhun)可(ke)達(da)到(dao)18 bar，但請(qing)註(zhu)意更(geng)高(gao)的溫度也(ye)使副(fu)反應更(geng)易(yi)於(yu)發生(sheng)。

提(ti)示和技巧: 安(an)全(quan)性：在(zai)加(jia)壓狀(zhuang)態下，超過(guo)沸點的溶(rong)劑(ji)在(zai)通過(guo)背(bei)壓閥(fa)之(zhi)後(hou)會(hui)部(bu)分蒸發(fa)， 可(ke)能會(hui)導(dao)致(zhi)堵(du)塞(sai)，理(li)論(lun)上(shang)來(lai)說(shuo)溶(rong)劑(ji)在(zai)流(liu)經(jing)背(bei)壓閥(fa)之(zhi)前(qian)需(xu)低於其(qi)常壓下的沸點。

計(ji)算(suan)好(hao)的特(te)定純(chun)溶(rong)劑(ji)在(zai)不同(tong)壓力(li)下的沸點（°C）

（註(zhu)意：混(hun)合溶(rong)劑(ji)可(ke)能會(hui)有(you)更(geng)高(gao)或者更低(di)的沸點）

案(an)例(li)三、氣/液(ye)反應

分(fen)析方(fang)法(fa)：H-NMR

安(an)全(quan)提(ti)醒(xing): 請(qing)務(wu)必確(que)認(ren)您已了(le)解(jie)化(hua)學(xue)品(pin)的MSDS和(he)Lab Reactor手(shou)冊中的安(an)全(quan)說(shuo)明，反應器(qi)出(chu)口(kou)收集(ji)溶(rong)液(ye)，必須(xu)使(shi)用(yong)惰(duo)性氣體(ti)進(jin)行(xing)稀(xi)釋(shi)多(duo)余氣體(ti)。

物(wu)料準(zhun)備：物(wu)料1：3.41 g  (0.025 mol ) α-萜品(pin)烯(xi) (CAS 99-86-5) 和(he) 250 mg (1 mol%) 孟加(jia)拉(la)玫(mei)瑰(gui)紅(hong)(CAS 632-69-9)  溶(rong)於(yu)100 mL甲(jia)醇(chun)中。

物(wu)料2：氧(yang)氣連(lian)接在(zai)氣體(ti)流(liu)量(liang)計(ji)的入(ru)口(kou)。

連(lian)續(xu)流(liu)實驗：打(da)開(kai)4000K LED， 將(jiang)背(bei)壓閥(fa)(BPR) 調(tiao)至(zhi)5 bar，設置(zhi)換熱(re)器(qi)為20 °C， 將(jiang)氧(yang)氣流(liu)速(su)設置(zhi)為10mL/min(0.044 mmol/min) ，物(wu)料1 設定入(ru)不同(tong)的流(liu)速(su)，改(gai)變(bian)氧(yang)氣的流(liu)速(su)來尋(xun)找*佳(jia)條件(jian)。

提(ti)示: 當(dang)使(shi)用(yong)氣體(ti)進(jin)行(xing)實驗時， *好(hao)先(xian)讓讓氣體(ti)進(jin)入(ru)體(ti)系(xi)，因(yin)為氣體(ti)需(xu)要經(jing)過(guo)壹(yi)定時間(jian)壓縮(suo)，體系(xi)才能達(da)到(dao)穩(wen)定。

清(qing)洗(xi): 關閉氣體(ti)和(he)光(guang)源(yuan)並用(yong)甲(jia)醇(chun)沖洗(xi)20min， 同(tong)時保(bao)持(chi)背(bei)壓在(zai)5bar。

小貼(tie)士(shi)：氣體(ti)參(can)與的反應在(zai)流(liu)動化學(xue)裏(li)和在(zai)釜式(shi)反應裏(li)有(you)很大區別(bie)。在(zai)流(liu)動化學(xue)中，氣體(ti)需(xu)要定量(liang)進(jin)料。壓力(li)是非(fei)常重(zhong)要(yao)的因(yin)素，因(yin)為它(ta)可(ke)以影響(xiang)到(dao)好(hao)幾(ji)個(ge)參(can)數(shu)，比如 溶(rong)解(jie)度(du)和停留時間(jian)。

提(ti)示和技巧：當(dang)氣體(ti)參(can)與反應時，計算(suan)停(ting)留時間(jian)是非(fei)常困難(nan)的，通常文獻所(suo)給出(chu)的停留時間(jian)是基於假(jia)設沒(mei)有氣體(ti)被消(xiao)耗的短(duan)停留時間(jian) ，短(duan)停留時間(jian)的計算(suan)在(zai)應用(yong)手(shou)冊1中。氣路(lu)的實際(ji)體(ti)積流(liu)速(su)可(ke)以通過(guo)以下公式(shi)進行(xing)計算(suan)

案(an)例(li)四(si)、液(ye)/液(ye)反應

設備: 擁(yong)有(you)1個(ge)模(mo)塊(kuai)的康(kang)寧Lab Reactor

分(fen)析方(fang)法(fa)： 通(tong)過(guo)NMR或(huo)GC判(pan)斷轉(zhuan)化率(lv)

安(an)全(quan)提(ti)醒(xing):請(qing)務(wu)必確(que)認(ren)您已了(le)解(jie)化(hua)學(xue)品(pin)的MSDS和(he)Lab Reactor手(shou)冊中的安(an)全(quan)說(shuo)明

物(wu)料準(zhun)備：物(wu)料1: 0.991 (0.015 mol ) 丙二腈(jing)和(he)5.13 g (0.03mol) 溴(xiu)化芐(bian)(CAS 100-39-0) 溶(rong)於(yu)100 mL二(er)氯(lv)甲(jia)烷(wan)中。物(wu)料2: 1.8 g (0.045 mol) 氫氧(yang)化(hua)鈉(na)和0.121 g (2.5 mol%) 四(si)丁(ding)基溴(xiu)化銨(an) 溶(rong)於(yu)水(shui)中。

連(lian)續(xu)流(liu)實驗: 換(huan)熱(re)器(qi)溫度設置(zhi)為25 °C.兩(liang)種(zhong)溶(rong)液(ye)使用(yong)相近的流(liu)速(su)泵入(ru)反應模(mo)塊(kuai)（例(li)如每(mei)個泵設置(zhi)流(liu)速(su)為1 mL/min ）， 分(fen)析樣(yang)品(pin)使(shi)用(yong)HCl (1N)進(jin)行(xing)淬(cui)滅(mie)， 分離有(you)機(ji)相並用(yong)無水(shui)氯(lv)化鈣(gai)進行(xing)幹燥，或使用(yong)分液(ye)器進(jin)行(xing)分離(li)。

實(shi)驗結(jie)果:該(gai)兩相反應受混(hun)合(he)效(xiao)果影響(xiang)較(jiao)大。在(zai)60s時轉化(hua)率(lv)的下降與較差(cha)的混合(he)效(xiao)果有關，此時為了(le)獲(huo)得(de)更(geng)長(chang)的停留時間(jian)降低(di)了(le)反應流(liu)速(su)從而(er)降低(di)了(le)混(hun)合(he)效(xiao)果

小貼(tie)士(shi)：由(you)於(yu)心型(xing)通(tong)道的設計(ji)使兩(liang)相反應混(hun)合(he)更(geng)好, 請(qing)確(que)保(bao)使(shi)用(yong)合適(shi)的流(liu)速(su)進行(xing)實驗。

提(ti)示和技巧：通(tong)過(guo)觀(guan)察(cha)反應器(qi)出(chu)口(kou)處1/8''PFA 管(guan)中物(wu)料的狀(zhuang)態，可(ke)以很容易的判(pan)斷混(hun)合效(xiao)果。大的液(ye)柱表明混(hun)合(he)效(xiao)果較差(cha)，而小的液(ye)柱表明混(hun)合(he)效(xiao)果較好。如果反應器(qi)出(chu)口(kou)液(ye)體呈(cheng)現(xian)輕微渾濁而(er)不是透明液(ye)體時，證明(ming)混(hun)合效(xiao)果很好(hao)。

案(an)例(li)五(wu)、控制反應的混合(he)、停(ting)留時間(jian)和溫度

設備: 擁(yong)有(you)1個(ge)模(mo)塊(kuai)的康(kang)寧Lab Reactor

分(fen)析方(fang)法(fa)： 肉眼(yan)觀(guan)察(cha)

安(an)全(quan)提(ti)醒(xing): 請(qing)務(wu)必確(que)認(ren)您已了(le)解(jie)化(hua)學(xue)品(pin)的MSDS和(he)Lab Reactor手(shou)冊中的安(an)全(quan)說(shuo)明

物(wu)料準(zhun)備: 物(wu)料1: 956 mg (2 mmol ) (4-硝(xiao)基芐基)三苯(ben)基溴(xiu)化膦(lin) (CAS 溶(rong)於(yu)200 mL 二(er)氯(lv)甲(jia)烷(wan)後(hou)加(jia)入(ru)254 mg (2.4 mmol) 苯(ben)*醛(CAS 100-52-7) 。物(wu)料2: 224 mg (4 mmol) KOH 溶(rong)於(yu)200 mL 水(shui)中。

連(lian)續(xu)流(liu)實驗: 兩(liang)種(zhong)溶(rong)液(ye)使用(yong)相近的流(liu)速(su)泵入(ru)反應模(mo)塊(kuai)（例(li)如每(mei)個泵設置(zhi)流(liu)速(su)為1 mL/min ），為了(le)優(you)化實(shi)驗的轉化(hua)率(lv)可(ke)以改(gai)變(bian)反應的流(liu)速(su)和溫度。

提(ti)示: 從(cong)50°C開(kai)始進(jin)行(xing)實驗並使用(yong)背(bei)壓閥(fa)增(zeng)大壓力(li)。

清(qing)洗(xi): 用(yong)乙醇(chun)置(zhi)換(huan)兩股物(wu)料並將(jiang)泵(beng)的流(liu)速(su)設定為1 mL/min清(qing)洗(xi)20min以上(shang)。

小貼(tie)士(shi)：流(liu)動化學(xue)可(ke)以控制許多(duo)參數(shu)， 雖(sui)然(ran)很棒(bang)但是具有挑戰性。

提(ti)示和技巧: 該(gai)反應對(dui)於(yu)流(liu)動化學(xue)而(er)言，是壹(yi)個(ge)非常好的模板(ban)反應。

在(zai)50° C 1/1 mL/min下，反應沒(mei)有(you)完(wan)成

在(zai)50° C 0.5/0.5 mL/min下反應沒(mei)有(you)結(jie)束，混(hun)合(he)效(xiao)果不好，可(ke)以看到心型(xing)結(jie)構裏的液(ye)滴(di)

在(zai)70°C 1/1 mL/min下反應在(zai)模塊後(hou)端(duan)結(jie)束(shu)

在(zai)80°C 1/1 mL/min下反應在(zai)經(jing)過(guo)2-3個(ge)心型(xing)通(tong)道後(hou)結(jie)束(shu)

使(shi)用(yong)康(kang)寧Lab 反應器(qi)壹(yi)體(ti)化平臺(tai)可(ke)以開(kai)發釜式(shi)反應不能完成的壹系(xi)列困難(nan)反應，產生(sheng)新(xin)的知(zhi)識產權，在(zai)激烈的市場競(jing)爭中保(bao)持(chi)競(jing)爭優(you)勢(shi)。同(tong)時可(ke)以大大縮(suo)短(duan)研發(fa)和(he)工藝(yi)放(fang)大的時間(jian)，快(kuai)速(su)應對(dui)市(shi)場的變(bian)化。該(gai)平臺(tai)的使用(yong)將(jiang)*改(gai)變(bian)傳統(tong)的“壹人壹個(ge)通(tong)風(feng)櫃，壹(yi)天(tian)壹(yi)個實驗”的局(ju)面，節(jie)省實驗操(cao)作(zuo)人員(yuan)，減(jian)少(shao)人為的實驗誤差(cha)，將(jiang)對(dui)傳統(tong)的化學(xue)合(he)成實驗室(shi)產生(sheng)巨(ju)大的影響(xiang)。