流动化学的优势介绍

1.什么是流动化学?

流动化学中，反应试剂通过泵吸入反应器中，产物持续流出。

2.批式和流动的区别

传统的合成方法

一锅煮的做法

反应彻底结束后经过后处理，才能获得产品

关键因素:浓度、混合、温度、反应时间

新技术

反应试剂持续流到反应器中

试剂在流动反应器中混合反应

产物持续从反应器中流出

关键因素:流速、混合、温度、停留时间

3.流动化学的类型

同相流动化学:同种液-液反应、两种液-液反应。

异相流动化学:固液反应、气液反应、气-液-固反应

4.流动化学优势

①精确的温度控制（-100 ℃ to 250 ℃ ）；

比表面积大，热转移效果好；反应器中的温度均匀（不像批式反应器中有梯度）；反应响应和控制更快更有效。

②混合快速；

超快混合，重现性好：流动通道直径小，创造层流条件；扩散混合快速、高效、重现性好。

③清洁的反应；

产物完全与反应物分离，无过度反应。

④快速的反应；

提高反应速率 根据Arrhenius定律，反应速率根据温度的提高成指数增加：

温度每增加10度，反应速率提高一倍。

流动化学系统易于加压，可加热到溶剂沸点以上，这称作： super-heating。

反应快速，并且能完成先前不易进行的反应。根微波类似。

⑤可安全的使用活性或有毒试剂；

更安全地使用危险试剂：实际反映的体积很小（通常＜50ml）；优异的热转移可以快速地散热，确保温度稳定；几乎所有的试剂均能使用；减少人为的操作，降低了风险。

⑥易于放大；

关键点仍保持一致:停留时间、投料比、温度、压力。

停留时间=反应体积/总流速

快速混合，精确的温度控和停留时间确保良好的重现性。

放大-克级: 加大反应器体积或增加停留时间；百克级: 提高反应器体积，串联反应器，增加停留时间或三者结合；千克级: 需要工业级别的工程师提供协助。

⑦易于进行多相反应；

固相、液相和气相均可作为反应物：对于固体，无需过滤；对于气体，使用量小，提高了安全性。

⑧可一线完成多步反应；

可顺序进行多步反应：无需像批式反应那样处理反应釜中的所有物质才能得到产品（溶剂中的产品可立即用到下一步反应）；反应器可以次序排列；整个系统可自动调整流速和反应时间。

⑨易于自动化；

⑩占地小。

非常紧凑；模块化。

5.流动化学需要哪些模块?

? 泵获得持续流动的溶液/试剂：流速的精度和泵的耐化学腐蚀性很关键。

? 混合器让试剂混合：可以用简单的T型交叉，也可用更高级的微混合芯片进行超快速混合。

? 反应器就是反应发生的地方：根据所做反应的不同有不同形状和材质的反应器，但所有的反应器直径都很小。

? 背压调节器给系统加压：由此可以加热到溶剂沸点以上的温度。（又叫做 ‘super-heating’）

? 其它选项：如收集器、定量环和控制软件等等。