文献综述

1研究背景

微反应器技术是顺应可持续发展与高新技术发展需要的一种新技术，是21世纪化学工程学科发展的重要方向之一。主要研究时空特征尺度在数微米至数百微米之内的微型设备和并行分布系统中的过程特征和规律。微反应器是一种建立在连续流动基础上的微管道式反应器，用以替代传统反应器，如玻璃烧瓶、漏斗，以及工业有机合成中常用的反应釜等传统间歇反应器。在微反应器中有大量的以精密加工技术制作的微型反应通道，它可以提供极大的比表面积，传质传热效率极高。另外，微反应器以连续流动代替间歇操作，使准确控制反应物的停留时间成为可能。这些特点使有机合成反应在微观尺度上得到精确控制，为提高反应选择性和操作安全性提供了可能。

2.重氮甲烷的性质以及应用

在有机合成中，高活性和低分子量试剂的使用满足原子经济效率，重氮甲烷就是这样一种试剂，分子式CH2N2，是反应活性极高的淡黄色气体，同时也是一种重要的甲基化试剂和环加成试剂。它可以与羧酸、苯酚、烯醇和乙醇等带有活泼氢原子的化合物反应，且条件温和（一般可以在常温下即可反应），无难挥发副产物生成，收率较高，在医药和精细化工领域有很好的发展前景。它的这些化学性质决定了它的用途：1、重氮甲烷可以作为甲基化试剂，与羧酸.酒精.苯酚.烯醇和杂原子如氮原子硫原子等发生作用。2、它可以在酮的环扩张或链增长中应用，或参与酮转变为环氧化物的反应。3、它还可以与酰卤反应转化为α-重氮酮的过程。然而，重氮甲烷是一种强致癌、高毒性的易燃易爆气体，AGGIH^[1]规定8小时工作日内重氮甲烷可允许暴露极限为0.2ppm，且制备过程属强放热反应，使得工业重氮甲烷不能通过传统的工艺路线进行制备。流体化学的出现，可以有效地解决目前工艺中存在的安全性问题，实现重氮甲烷连续和安全生产。

3.利用微反应器解决问题的优势^[2-10]

（1）微反应器能够提高化学反应的转化率和收率

因为微反应器具有极大的比表面积，从而决定了它具有很高的传热效率，可以及时的将反应体系示范的热量移出反应器，提高反应物的选择性。即使是反应速率特别快. 放热效应非常强的化学反应，在微反应器中也能在近似等温的条件下进行，从而避免了热点现象，并能有效控制强放热反应的点火与熄火现象，使得反应能在传统反应器无法达到的温度范围内进行。微反应器具有活塞流的特性，可以根据该特性和反应所需的最佳停留时间精确计算反应器的体积等，以控制反应时间，从而提高反应物的选择性和收率。 （2）微反应器可以精确控制反应时间

常规的单锅反应，往往采用逐渐滴加反应物，以防止反应过于剧烈，这就造成一部分先加入的反应物料停留时间过长。对于有些反应，反应物.产物或中间过渡产物在反应器内停留时间过长就会导致副产物的产生。而微反应器技术采用的是微通道中的连续流动反应，可以精确控制物料在反应条件下的停留时间。

（3）微反应器可以提高操作的安全性