一. 實(shí)驗(yàn)儀器

• Corning AFR：低流量反應(yīng)器（LF）

• Agilent 1290 Infinity II HPLC 在線檢測系統(tǒng)

   

二. 實(shí)驗(yàn)方法

Corning AFR 是一種可靈活調(diào)整的模塊化微反應(yīng)設(shè)備，具有*的康寧心形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可將反應(yīng)物高效混合及換熱以優(yōu)化反應(yīng)。

圖2.反應(yīng)流程裝置圖

對于所有實(shí)驗(yàn)：換熱器設(shè)置為 86 °C；乙酰水楊酸的濃度為 0.016 M；硫酸的濃度在 0.16、0.375、0.75 和 1.5 M 的濃度范圍內(nèi)變化。停留時(shí)間及相應(yīng)的反應(yīng)器進(jìn)料流速變化見表 1。

表 1. 乙酰水楊酸和硫酸停留時(shí)間和進(jìn)料流速

三. 分析方法

作者使用Agilent ZORBAX Eclipse Plus C18,4.6 × 50 mm, 1.8 μm色譜柱，流動相為A:水 + 0.1% 甲酸 ;B: 乙腈 + 0.1% ，柱溫50℃，分析流速2ml/min，暫停時(shí)間1.5min，進(jìn)樣體積1 μL 。

產(chǎn)物從反應(yīng)器流出后直接注入到液相色譜儀。取樣速度：100 μL/min；等待時(shí)間：3.6 秒。每個(gè)實(shí)驗(yàn)條件時(shí)間點(diǎn)，需要系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)條件。在線 HPLC監(jiān)測進(jìn)程中，一旦相關(guān)目標(biāo)分析物在峰面積百分比一致達(dá)到穩(wěn)定，就會記錄并分析相關(guān)數(shù)據(jù)。

四、結(jié)果分析與討論

1. 為確保該反應(yīng)條件設(shè)置能夠生成高質(zhì)量數(shù)據(jù)，將 0.2 mg/mL 乙酰水楊酸和水楊酸的混合物從Corning LF反應(yīng)容器泵送到 Agilent Infinity Lab Online LC ，每 3 分鐘抽取一次樣品并立即進(jìn)行分析。

乙酰水楊酸和水楊酸的峰面積精度分別為 1.1% 和 1.3%，保留時(shí)間精度分別為 0.07% 和 0.06%（圖 3）

圖3.乙酰水楊酸和水楊酸HPLC圖

2. 從Agilent Infinity Lab Online LC的結(jié)果從直觀上可以快速分析：（A）開始與乙酰水楊酸的反應(yīng) （B）大約一半的乙酰水楊酸已經(jīng)水解為乙酰水楊酸（C）幾乎*反應(yīng)。

圖4. 間歇式酸催化水解乙酰水楊酸的研究進(jìn)展

【編者語】流動化學(xué)與在線檢測最大的優(yōu)勢在于：

• 反應(yīng)進(jìn)程一目了然，可以快速改變反應(yīng)條件；

• 一次實(shí)驗(yàn)可以得到多組反應(yīng)工藝參數(shù)；

• 參數(shù)優(yōu)化后，通過在線檢測控制產(chǎn)品質(zhì)量；

• 康寧反應(yīng)器可以與多種在線檢測設(shè)備相結(jié)合（紅外、拉曼、液相、核磁等）

3. 為了優(yōu)化反應(yīng)，更仔細(xì)地考察停留時(shí)間和酸濃度。改變物料在Corning LF反應(yīng)器中的停留時(shí)間，相應(yīng)地修改了輸送硫酸和乙酰水楊酸溶液的注射泵流速（表2）。乙酰水楊酸的溫度和濃度分別保持恒定在 86 °C 和 0.016 M。

從連續(xù)流反應(yīng)器流出的產(chǎn)物連接到在線 LC 系統(tǒng)，每 3 分鐘抽取一次樣品。當(dāng)分析物和產(chǎn)物的面積百分比恒定時(shí)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。

表2 . 停留時(shí)間和LC在線監(jiān)反應(yīng)組分的組成及雜質(zhì)含量

4. 綜上本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用展示了康寧AFR不可比擬的傳質(zhì)和傳熱效率，使得反應(yīng)條件改變響應(yīng)更及時(shí)，無放大效應(yīng)，易升級放大；采樣和結(jié)果分析通過安捷倫在線 LC 監(jiān)控軟件進(jìn)行記錄，以本質(zhì)安全、高效經(jīng)濟(jì)的方式實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)條件監(jiān)控的*自動化。