微通道反(fan)應(ying)器(qi)具(ju)有(you)更高(gao)的效率和選擇(ze)性

　　微通道反(fan)應(ying)器(qi)是壹(yi)種用(yong)於化學(xue)反(fan)應(ying)的小型(xing)設備(bei)，其尺寸通常(chang)在(zai)毫米或亞毫米級別。相(xiang)比傳(chuan)統的批量反應(ying)器(qi)，它具(ju)有(you)更高(gao)的效率和選擇(ze)性，並且(qie)可(ke)以處理(li)較(jiao)小的反應(ying)物(wu)體(ti)積。
 

　　基(ji)本結(jie)構由(you)通道、催(cui)化劑和反(fan)應(ying)物(wu)組成(cheng)。通道的設計(ji)和形(xing)狀(zhuang)對反(fan)應(ying)的速(su)率和選擇(ze)性有重要(yao)影(ying)響。通過(guo)調(tiao)整(zheng)通道的長度、寬度和深(shen)度，可(ke)以控制反應(ying)物(wu)在(zai)其中的流(liu)動速(su)度和混(hun)合程度，從(cong)而(er)提高(gao)反(fan)應(ying)效率。此(ci)外(wai)，該反應(ying)器(qi)還(hai)可(ke)以集(ji)成(cheng)多個反(fan)應(ying)區域，以實現(xian)串(chuan)聯(lian)反(fan)應(ying)或並聯(lian)反(fan)應(ying)，進壹步提高(gao)反(fan)應(ying)的效果(guo)和靈(ling)活性。
 

　　工藝(yi)強化是連(lian)續(xu)制造的壹個(ge)重要(yao)方(fang)面(mian)，其目標(biao)是減(jian)少(shao)設備(bei)尺(chi)寸、成本、能耗(hao)、溶(rong)劑和廢(fei)物(wu)產(chan)生。微反(fan)應(ying)器(qi)技術是工(gong)藝(yi)強化的壹個(ge)重要(yao)手(shou)段，旨(zhi)在(zai)通過(guo)工藝(yi)強化實施(shi)連續(xu)加工(gong)，並最(zui)終提供(gong)可(ke)持續(xu)的原(yuan)料(liao)藥(yao)規(gui)模(mo)化生產(chan)。
 

　　氯(lv)化物(wu)是原(yuan)料(liao)藥(yao)合成(cheng)中的良好(hao)中間體(ti)，但(dan)由(you)醇(chun)合成(cheng)氯(lv)化物(wu)需(xu)要(yao)高(gao)毒(du)性和廢(fei)物(wu)密(mi)集型(xing)氯(lv)化劑，如(ru)亞硫酰(xian)氯(lv)、磷(lin)酰(xian)氯(lv)、新戊酰(xian)基(ji)氯(lv)化物(wu)、Vilsmeier試劑、甲苯(ben)磺酰(xian)氯(lv)、2,4,6-三(san)氯(lv)-[1,3,5]三(san)嗪(qin)、DMF、草酰(xian)氯(lv)和光(guang)氣(qi)等。通常(chang)氯(lv)化劑以化學(xue)計(ji)量或過(guo)量使用(yong)，會導(dao)致大(da)量有毒(du)、有害(hai)廢物(wu)的產(chan)生。
 

圖1. 由(you)氯(lv)化物(wu)產(chan)生的衍生物(wu)
 

　　理(li)想的工藝(yi)是通過(guo)氯(lv)化氫(qing)(HCl)將(jiang)醇(chun)轉化為(wei)氯(lv)化物(wu)，這(zhe)將(jiang)最(zui)大(da)限度地減(jian)少(shao)廢(fei)物(wu)的產(chan)生。但這(zhe)壹(yi)過(guo)程需(xu)要(yao)解決(jue)氯(lv)化氫(qing)的腐蝕(shi)問題(ti)。
 

圖(tu)2. 氯(lv)化氫(qing)(HCl)將(jiang)醇(chun)轉化為(wei)氯(lv)化物(wu)
 

　　為(wei)了解決(jue)氯(lv)化氫(qing)(HCl)在(zai)工藝(yi)過(guo)程中腐蝕(shi)問題(ti)，荷蘭Technische Universiteit Eindhoven的研究(jiu)者(zhe)將(jiang)操(cao)作(zuo)平(ping)臺分為幹(gan)區和濕(shi)區來(lai)處理(li)腐蝕(shi)性氯(lv)化氫(qing)。
 

　　微反(fan)應(ying)器(qi)為氣(qi)液(ye)反應(ying)提供(gong)了(le)壹個(ge)很好(hao)的平臺(tai)，它具(ju)有(you)高(gao)的比表(biao)面(mian)積，從(cong)而(er)獲得(de)高(gao)的傳(chuan)熱和傳(chuan)質(zhi)速(su)率。此(ci)外(wai)，由(you)於微反(fan)應(ying)器(qi)的持液(ye)體(ti)積小，在(zai)進行(xing)連(lian)續(xu)反應(ying)時(shi)只(zhi)需(xu)要(yao)對持(chi)液(ye)體(ti)積加(jia)壓(ya)，其本質(zhi)安(an)全(quan)的特性允許(xu)對廣(guang)泛(fan)的工藝(yi)條件(jian)進(jin)行(xing)工(gong)藝(yi)強化研究(jiu)。

催化劑在(zai)微通道反(fan)應(ying)器(qi)中也起著(zhe)至(zhi)關重要的作用(yong)。由於反應(ying)容(rong)器(qi)非常(chang)小，因(yin)此(ci)需(xu)要(yao)使(shi)用(yong)高(gao)效(xiao)的催化劑來(lai)增(zeng)加反(fan)應(ying)速(su)率和選擇(ze)性。常(chang)見的催化劑包括(kuo)金屬(shu)納米顆粒、金屬(shu)氧(yang)化物(wu)和酶(mei)等。這(zhe)些催(cui)化劑的微觀(guan)結(jie)構和表(biao)面(mian)化學(xue)性質(zhi)可(ke)以通過(guo)調(tiao)整(zheng)反應(ying)條件(jian)進(jin)行(xing)優(you)化，以(yi)實現(xian)更(geng)高(gao)的反應(ying)效率和選擇(ze)性。