微反應(yīng)器用于格式試劑合成
格氏試劑是由法國(guó)化學(xué)家維克多?格林尼亞( Grignard V. ) 于1901年所發(fā)現(xiàn),他因此被授予1912年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。他發(fā)現(xiàn)了金屬鎂與許多鹵代烴的醚溶液反應(yīng),生成了一類(lèi)有機(jī)合成的中間體—有機(jī)金屬鎂化合物,即格氏試劑。
格氏試劑,格林雅試劑的簡(jiǎn)稱,以發(fā)現(xiàn)者V.A.Grginard名字命名;性質(zhì)很活潑,易與含活潑氫的化合物、鹵代烴、金屬鹵化物、羰基化合物、酰基化合物、腈及環(huán)氧化合物等反應(yīng),生成各種類(lèi)型的有機(jī)化合物,產(chǎn)率一般均較高;由鹵代烷與金屬鎂在無(wú)水乙醚溶液中作用而制得;通式為RMgX,R是烷基、芳基或別的有機(jī)基,X是氯、溴、碘。例如CH3MgI、C2H5MgBr和C6H5MgCI(Br)的醚溶液等;由Chemicalbook于其具有合成原料經(jīng)濟(jì)易得、合成方法直接簡(jiǎn)便、參與反應(yīng)活性高等特點(diǎn),成為有機(jī)合成化學(xué)中最有價(jià)值、最多能的有機(jī)化學(xué)試劑之一,應(yīng)用相當(dāng)廣泛,可以制備許多類(lèi)型的有機(jī)化合物,如烴、醇、醛、酮、羧酸等;同時(shí)可采用偶聯(lián)法合成價(jià)格較貴的抗病毒、抗癌和抗壞血病等的重要藥物“E-輔酶Q10”;也可合成具有降低血糖、抗血小板聚集、抑制腫瘤發(fā)生等藥物作用的白藜蘆醇;使用時(shí)要嚴(yán)格防止與濕空氣接觸,并注意著火的危險(xiǎn)。
格氏試劑既是一個(gè)極強(qiáng)的堿, 又是一個(gè)很強(qiáng)的親核試劑,性質(zhì)很活潑,易與水、二氧化碳、醇、醛、酮、酯、胺以及環(huán)氧化合物等反應(yīng),生成各種類(lèi)型的有機(jī)化合物。
當(dāng)今許多藥物、香料和調(diào)味劑都是通過(guò)與格氏試劑的反應(yīng)來(lái)生產(chǎn)的。
格氏試劑是一種活潑的有機(jī)合成試劑,能進(jìn)行多種反應(yīng),主要包括:烷基化反應(yīng),羰基加成,共軛加成,及鹵代烴還原等。格氏反應(yīng)中格氏試劑與醛、酮等化合物發(fā)生加成反應(yīng),經(jīng)水解后生成醇。格氏反應(yīng)屬于劇烈反應(yīng),對(duì)溫度、加料速度等有嚴(yán)格的要求,在生產(chǎn)過(guò)程中如果制冷設(shè)施損壞或加料過(guò)快,反應(yīng)生成的熱量不能及時(shí)傳導(dǎo)出去,則可能造成反應(yīng)失控,引起火災(zāi)、爆炸等后果。
對(duì)于格氏加成反應(yīng),由于反應(yīng)放熱比較劇烈,一般是把格氏試劑緩慢地加到底物溶液中,有如下過(guò)程:AA+B----AAB, 加入一定量的格氏試劑后,體系變成AA+AAB,這樣就會(huì)導(dǎo)致副反應(yīng)產(chǎn)生AAB+B---BAAB。微通道反應(yīng)器具有優(yōu)越的換熱性能,我們可以一次性將AA和B混合,不需要加熱。另外其卓越的傳質(zhì)性能,使得AA和B均勻分布,所以AA一般只能碰到一個(gè)B,這樣就立即生成了AAB。這樣兩個(gè)物料都消耗完全了,不再有副產(chǎn)品。
微通道反應(yīng)器可以大幅提高傳熱傳質(zhì),強(qiáng)化反應(yīng)和換熱效果,同時(shí),因其可以實(shí)現(xiàn)對(duì)物料配比、反應(yīng)溫度等工藝條件的精確控制,使得化學(xué)反應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)精確配比、嚴(yán)格控溫、高選擇性、高產(chǎn)率、綠色安全的進(jìn)行,也為解決傳統(tǒng)加氫反應(yīng)過(guò)程中出現(xiàn)的諸多問(wèn)題提供了切實(shí)可行的解決途徑。
微反應(yīng)器因?yàn)槟軐?shí)現(xiàn)對(duì)反應(yīng)溫度的精確控制、對(duì)反應(yīng)物料的精確配比以及瞬間混合,因而可以有效消除傳質(zhì)、傳熱的限制,避免因?yàn)槭軣岵痪鶆蚧蛘吲浔然旌喜痪鶆虻葞?lái)的副反應(yīng),而且微反應(yīng)器的可控流體性能可以使產(chǎn)物無(wú)需在反應(yīng)器內(nèi)停留太長(zhǎng)時(shí)間就流出反應(yīng)體系,因此可以抑制副反應(yīng)的發(fā)生,從而大大提升反應(yīng)的效率、產(chǎn)能和選擇性。同時(shí)因?yàn)槲⒎磻?yīng)器自身的密閉性可以使格氏反應(yīng)無(wú)需進(jìn)行額外的保護(hù)即可高效順利的進(jìn)行。因此微反應(yīng)器特別適合進(jìn)行格氏反應(yīng),在常規(guī)反應(yīng)器皿中進(jìn)行的此類(lèi)反應(yīng)所遇到問(wèn)題,如反應(yīng)激烈導(dǎo)致溫度升高而發(fā)生的副反應(yīng)、混合不均勻產(chǎn)生的副反應(yīng)、停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而發(fā)生的分解或異構(gòu)反應(yīng)等,在微反應(yīng)器中都可以得到非常好的解決。
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