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流動(dòng)化學(xué)中,試劑在壓力下泵送并連續(xù)流過(guò)反應(yīng)器。這與間歇式反應(yīng)器形成對(duì)比,在間歇式反應(yīng)器中,所有試劑都在開(kāi)始時(shí)就裝入了容器中。
反應(yīng)時(shí)間取決于試劑流過(guò)反應(yīng)器所需的時(shí)間,此時(shí)間稱為停留時(shí)間;反應(yīng)化學(xué)計(jì)量反應(yīng)物的相對(duì)流速控制,一種試劑相對(duì)于另一種試劑的濃度可以簡(jiǎn)單地通過(guò)以較高流速泵送該試劑來(lái)增加。
與間歇式反應(yīng)器相比,流動(dòng)反應(yīng)器具有出色的傳熱性能,這是因?yàn)榱鲃?dòng)反應(yīng)器的表面體積比比間歇反應(yīng)器大得多,用于流動(dòng)化學(xué)的反應(yīng)器具有很高的傳質(zhì)速率,這歸因于小尺寸和可能的良好混合。流反應(yīng)可以簡(jiǎn)單地運(yùn)行更長(zhǎng)的時(shí)間,這樣會(huì)產(chǎn)生更多的材料,提供了對(duì)四個(gè)關(guān)鍵反應(yīng)參數(shù)的控制,這些參數(shù)是化學(xué)計(jì)量,混合,溫度和反應(yīng)時(shí)間,以連續(xù)流動(dòng)的方式進(jìn)行時(shí),只有少量潛在的危險(xiǎn)材料處于“加工中”狀態(tài)。
活性中間體無(wú)需隔離,流動(dòng)反應(yīng)可以輕松地按順序運(yùn)行或伸縮”運(yùn)行,流動(dòng)反應(yīng)器不需要頂部空間,反應(yīng)器內(nèi)的壓力由背壓調(diào)節(jié)器(BPR) 控制。對(duì)于高壓間歇式反應(yīng)器,必須將頂部空間內(nèi)的氣體加壓。
流動(dòng)化學(xué)本身所具有優(yōu)勢(shì),這也是其成為化學(xué)合成新策略的重要原因:
1、在流動(dòng)過(guò)程中,由于不存在加料時(shí)間,因此混合組分比例穩(wěn)定不變,同時(shí)也避免了未反應(yīng)試劑的聚集,反應(yīng)物與產(chǎn)物分離;
2、在流動(dòng)體系中熱傳遞幾乎瞬間完成,因此溫度控制更加準(zhǔn)確;
3、每次混合量少有效降低了副反應(yīng),提升了反應(yīng)安全性。通過(guò)裝配一套流動(dòng)反應(yīng)器,可以完成線性、發(fā)散與收斂的多級(jí)合成反應(yīng),并且不需要溶劑轉(zhuǎn)換,流速的控制則可以保證起始材料在每一步反應(yīng)中轉(zhuǎn)化。