圖1?液-液分離器和臨界系統反應器
一些有機催化反應需要高溫和高壓等苛刻的條件,在間歇反應中,這類反應通常在高壓釜反應器中進行。然而,高壓釜的使用涉及安全問題。微反應器提供了在高壓、高溫反應條件下操作的優勢,允許反應在極端條件下進行,這在間歇化學中通常不易實現[2]。例如,氫甲酰化反應需要較高的壓力,導致間歇式反應器存在較大的安全問題。連續流微反應器可以安全且容易地達到更高的總壓力,這簡化了材料的處理和在線優化的步驟。另外,對于在高壓下使用超臨界二氧化碳作為共溶劑與甲醇進行的酯化反應,連續流微反應器能夠顯著提高其反應速率。
圖2?微反應系統中液-液相及臨界反應示意圖
Yan[3]利用 Ehrfeld Mikrotechnik 哈氏合金級聯混合器和 Miprowa 微反應器(圖1(c),(d)),在吡咯烷酮鉀催化劑作用下,成功地簡化了 2-吡咯烷酮與乙炔的乙烯基化反應,合成了 n-乙烯基吡咯烷酮,反應示意圖見圖 2(b)。微反應器的應用不僅避免了乙炔分解爆炸帶來的安全問題,而且強化了傳質效率,使 n-乙烯基吡咯烷酮的選擇性保持在 100%,轉化率達 45. 3%。
參考文獻
[1]Morodo R,Gérardy R,Petit G,et al. Continuous flow upgrading of glycerol toward oxiranes and active pharmaceutical ingredients thereof[J]. Green Chem,2019,21(16): 4422-4433.
[2]Singh R,Lee H J,Singh A,et al. Recent advances for serial processes of hazardous chemicals in fully integrated microfluidic systems[ J]. Korean J Chem Eng,2016,33 (8):2253-2267.
[3]Yan L,Chu B,Zhong S,et al. Synthesis of N-vinyl pyrrolidone by acetylene process in a microreactor[ J]. Chem Eng J Adv,2020,2:100018.
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