流动化学技术创新地将传统独立分开的合成操作过程整合起来,加快了合成的速度,尤其是能进行危险的、不易实现的反应条件,对于绿色化学和实验室自动化领域具有非常重要的意义。目前大规模化工生产都采用流动化学工艺,所有的化学反应和相关的分离纯化步骤都在管道里流动中连续进行,具有效率高、污染少和自动化程度高等许多优点。
一、流动化学的优点
使用连续流动化学有诸多优点,其中包括:
1、更好地控制反应,更佳的反应可重现性混合、加热和停留时间等关键反应参数更精确地进行控制,因此可以提高产品产量,改善杂质控制。
2、可以评估更多的反应变化因素。例如,在压力下运行连续反应可以使得反应能够在更高温度下进行,而在间歇反应中无法达到这样的温度,在间歇反应中通常只是在环境压力下进行溶剂回流。因此可以提高产量。
3、模块化、可定制的工作流程。流动化学设备具有较高的模块化性能。因此对设备进行配置,以满足具体反应的要求变得非常简单。 现在有一些商用的任务特定模块,可以轻松组装到用户定制的工作流程中。
4、化学反应的快速分析、优化和放大生产。在流动工艺中测试多种反应变化因素要快得多,所需物料和试剂也更少。实时在线分析针对变化因素对反应性能的影响提供了即时反馈。
5、提高产品质量和产量。由于对变化因素的精确控制以及基于更广泛反应条件安全进行反应的能力,总体产量得以提高,杂质含量得以最大程度降低。
二、流动化学的主要应用
最近几年,使用连续流动化学进行的反应的数量和类型已经大幅增多,尤其在制药、精细化工、绿色化学、催化反应和高分子化学中更是如此。 这些化学行业的大部分发展对于批次反应来说都问题过多,无法以更大规模处理。 其中包括具有危险可能性的反应,如:
1、氢化反应 2、氧化 3、卤化 4、硝化 5、重氮化 6、格氏试剂
7、使用有毒气体的反应
通过流动化学可以更安全处理反应物可能危害人体健康的反应。 连续流动化学的另一个日益增长的用途是控制立体化学,因为可以更仔细地调节反应变化因素以控制差向异构化。
在流动化学技术不断发展的今天,利用流动化学技术将特定的危险反应或慢反应转化为自动化、仪器化装备,同时利用流动化学技术开发新型的分析检测平台成了科学家们的下一个目标。加氢反应是原料药、染料和农药等行业普遍需要进行的反应过程。该反应过程通常
采用高压加氢釜,具有操作繁琐、过程危险性高和收率低等问题。流动化学仪器具有液体和气体自动输送和监控,压力自动调节,可连接在线分析模块、全程软件控制等功能,可以实现实验内加氢工艺条件和催化剂的快速筛选。同时,该仪器的放大版可以实现通风橱内的加氢产品公斤级定制生产,让加氢反应从此变得安全、高效、节能。
上海惠和化德生物科技有限公司,是一家专注于微反应器连续工艺开发及工业化的创新性高科技公司。公司于2015年6月在中国(上海)自由贸易试验区内成立,随着业务的发展,公司于2019年10月整体搬迁至上海化学工业园内。公司上海本部实验室配备十余套微反应器,并与梅特勒托利多共建化学过程联合实验室、与沈阳化工研究院和上海化工研究院共建过程安全联合体、与南大淮安高新技术研究院共建特殊反应实验室等。公司主要服务于国内外精细化工企业,帮助客户进行微反应器连续流工艺咨询与评估、工艺开发、工业化项目投资和管理等。公司立足于客户具体项目,以“以终为始”的项目开发思路为指导,着眼于“双赢”和共同发展。目前,公司已经完成了多个项目的工业化,有丰富的工程化经验。完善的设施,丰富的经验覆盖工艺开发到工业化的各个阶段。惠和化德是您理想的合作伙伴!
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