低溫反應(yīng)是化工中常常碰到的一類反應(yīng)，它一般能耗大，并且產(chǎn)能越大，能耗越高，而微通道反應(yīng)器由于具有反應(yīng)容積小、傳質(zhì)及傳熱效率高等過(guò)程強(qiáng)化優(yōu)勢(shì)，往往能使低溫反應(yīng)的條件趨于溫和化，減少能源的消耗。

今天小編以芳香甲醛與格氏試劑的親核加成反應(yīng)為例，為您簡(jiǎn)述此類反應(yīng)如何在微通道反應(yīng)器中實(shí)現(xiàn)應(yīng)用。

工藝條件：以荷蘭chemtrix公司旗下產(chǎn)品Labtrix S1為反應(yīng)工具，為了實(shí)現(xiàn)最大的混合效率，反應(yīng)芯片選擇3123型玻璃微反應(yīng)芯片（含SOR-2型靜態(tài)混合器，體積=10μL）。

反應(yīng)試劑通過(guò)3個(gè)1000μL氣密性很好的玻璃注射器（SGE）導(dǎo)入反應(yīng)器中，并通過(guò)背壓閥（BPR）調(diào)節(jié)反應(yīng)壓力。準(zhǔn)備好三種反應(yīng)試劑（20mL）；芳香甲醛溶液（0.5M，溶于THF），格式試劑溶液（0.5M，溶于THF），氯化銨溶液（1M，溶于水）。前兩種溶液使用期間必須充惰性氣體保護(hù)儲(chǔ)存。

執(zhí)行一系列的微反應(yīng)之前，必須先將微反應(yīng)芯片放置于烘箱中，75°C充分干燥，冷卻至室溫后，從入口1和入口2泵入無(wú)水THF，總流量為25μL/min，在-15°C下進(jìn)行5min。之后，用氣密性注射器吸取芳香甲醛溶液及格式試劑溶液，泵入反應(yīng)溶液至微反應(yīng)器中，在設(shè)定的流量下操作20min，收集廢液，替換掉系統(tǒng)中的THF。此后，更改試劑流量，平衡20min，達(dá)到平衡后，每間隔1-5min（N=5）收集一次產(chǎn)品溶液，每次50μL。產(chǎn)品溶液立即用100μL乙醚和100μL飽和氯化銨溶液提取，乙醚層提取液用離線氣相色譜進(jìn)行分析檢測(cè)（美國(guó)瓦里安 GC-FID, Zebron ZB-5 毛細(xì)管柱 = 30 m (長(zhǎng)) x 0.25 mm (內(nèi)經(jīng)) x 0.25 μm 液膜厚) (菲羅門, 美國(guó)), 程序升溫 = 50°C (初始), 60 °C min-1梯度升溫至300°C，進(jìn)行10 min)。產(chǎn)品保留時(shí)間與標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行對(duì)照。

反應(yīng)在芳香甲醛：格氏試劑=1:1計(jì)量條件下進(jìn)行，之后淬滅掉無(wú)機(jī)中間體得到目標(biāo)產(chǎn)品原醇。

由于微反應(yīng)芯片中含有SOR-2靜態(tài)混合器，因此在相對(duì)較高的流量下反應(yīng)物會(huì)得到了更高混合的效率，例如乙基溴化鎂與安息香醛的格式反應(yīng)測(cè)定反應(yīng)停留時(shí)間為2.5s至2min，在-15°C條件下，增大試劑通量會(huì)促使1-苯丙醇的加速形成，最佳的反應(yīng)停留時(shí)間為2.5s。

收集反應(yīng)粗產(chǎn)品進(jìn)行核磁H譜檢測(cè)，使用這種方法，1-苯丙醇的收率為99.1%（0.2426g），如圖5所示，目標(biāo)產(chǎn)品獲得了非常好的純度，沒(méi)有檢測(cè)到殘留的原料。

SOR-2型交叉導(dǎo)流式混合器使反應(yīng)獲得足夠的混合效率，確保格氏反應(yīng)能在高通量的條件下進(jìn)行。如果以Recurosi管式反應(yīng)器為例進(jìn)行對(duì)比，SOR-2型微芯片反應(yīng)器將獲得1089倍之多的剩余時(shí)間收益率。因此，一個(gè)20mL SOR-2型中觀反應(yīng)器能得到980g/h的理論通量。 想要了解更多關(guān)于荷蘭Chemtrix微通道反應(yīng)器的技術(shù)信息、動(dòng)態(tài)，請(qǐng)?jiān)L問(wèn)深圳市一正科技有限公司www.e-zheng.com，或者直接與我們的技術(shù)人員溝通0755-83549661。

參考文獻(xiàn)：

[1]. See Application Note 1: The use of Static Micro Mixers within Labtrix® Micro Reactors.

[2]. X. Fu, S. Liu, X. Ruan and H. Yang, Sens. Actuators B, 2006, 114, 618-624.

[3]. E. Riva, S. Gagliardi, M. Martinelli, D. Passerella, D. Vigo and A. Rencurosi, Tetrahedron, 2010, 66,3242-3247.

相關(guān)附件：應(yīng)用文獻(xiàn)-安息香醛與乙基溴化鎂的羰基親核加成反應(yīng).docx