微流体中氟硼重氮盐的制备研究文献综述
2020-06-09 22:37:13
1.研究背景
在日常生活中重氮盐多用为有机合成的重要试剂和中间体,在生物医药显色反应、定量分析、材料表面改性、颜料制备与改良以及微电子工业等领域有着广泛的应用。在其化工生产过程中往往伴随着强腐蚀性、强放热、热稳定性差的物质,也会存在有大量气体生成的反应过程。反应的受热和反应的时间无法精确的控制。导致实验的结果不理想或者实验的重复性较差。为了解决上述实验或化工生产中的问题、提高生产效率以及体系安全性,人们采取了多种方法,其中微反应器技术就是其中之一。微反应器因其具有较大的比表面积,优异的传质传热性能,将其应用于强放热反应,可最大限度的实现传质传热,体现微反应器的优势,使反应或生产过程可以实现安全、高效、连续化的操作。且微反应器可以实现停留时间的精确控制,有效的抑制副反应的发生,提高产物的选择性。重氮化反应在合成领域具有极其广泛的应用,其产物重氮盐特别活泼,能够合成众多物质[1-3]。将微反应器运用到重氮化反应中,微通道反应器具有较大的比表面积可以实现高效的传质传热,避免局部过热现象发生,提高实验安全性;精确控制反应停留时间,有效的抑制副产物的生成,提高产物纯度。
2.微反应器与微反应技术
近年来,微反应器技术作为一种全新的技术受到了科学工作者的广泛关注,在各个领域发挥越来越大的作用[4],也是化学工程领域的优先发展方向之一[5]。微结构反应器是指通过精密加工和微加工技术制造的小型反应系统,包含多种微混合器、微通道反应器和其它微加工部件的反应器[6]。微结构反应器内部通道尺寸通常定义在亚微米到亚毫米量级。由于通道尺寸小,微结构反应器具有混合效率高、传热能力强、反应条件(如反应时间、温度、压力、浓度等)精确控制、比表面积大、本身持液量小以及反应物的密闭化处理等优点。
2.1.微反应器技术特点
微结构反应器技术特别适合经快速强放热反应和多相反应过程合成高附加值精细化学品的过程开发[7],可实现反应条件的快速筛选以及工业生产过程的高效优化[8],且可以通过并行数增的放大方式进行放大生产,极大地节省了开发时间和研发成本[9]。此外,由于通道尺寸的缩小,微结构反应器技术可方便实现对流体和液滴的精确操控,在生物微分析、微纳米材料的制备[10]等方面也表现出了巨大的优势。
2.2.微反应器的优点
微反应器具有的潜在优势:
1)反应参数的精确控制;
2)具有良好的可操作性和安全性;