微反應(yīng)器材質(zhì)的選擇是工藝成功的因素之一

　　在連續(xù)流工藝開(kāi)發(fā)過(guò)程中，反應(yīng)介質(zhì)與微反應(yīng)器材質(zhì)有可能發(fā)生反應(yīng)，或者有著嚴(yán)重的腐蝕。對(duì)于連續(xù)流工藝開(kāi)發(fā)，有時(shí)反應(yīng)器材質(zhì)的選擇是工藝成功的因素之一。

　　

　　研究背景：在2021年OPR&D雜志上報(bào)道了：高溫下肼縮合反應(yīng)的連續(xù)流工藝的研究。與傳統(tǒng)的間歇工藝相比，該方法可以更安全、并可以更好的控制雜質(zhì)。研究中，作者發(fā)現(xiàn)微反應(yīng)器材質(zhì)對(duì)反應(yīng)收率有著很大的影響。并且，溶劑選擇對(duì)連續(xù)流工藝的成功至關(guān)重要。

　　

　　微反應(yīng)器材質(zhì)及溶劑對(duì)反應(yīng)的影響：

　　

　　1、不銹鋼316/316L管式反應(yīng)器的連續(xù)流工藝探討：

　　

　　2的甲醇流與甲醇中的水合肼一起流入預(yù)熱溫度為150°C的316LSS管式反應(yīng)器，經(jīng)過(guò)20分鐘反應(yīng)后，進(jìn)入降溫單元再接后處理。結(jié)果反應(yīng)混合物的過(guò)程控制（IPC）顯示背壓調(diào)節(jié)器（BPR）釋放大量氣體，轉(zhuǎn)化率為60%。增加水合肼的停留時(shí)間或當(dāng)量并不能提高轉(zhuǎn)化率。

　　

　　經(jīng)分析由于不銹鋼316/316L管不適合在高溫下處理水合肼溶液，因其鉬含量高，會(huì)顯著降低肼的分解溫度。所以肼在高溫下與不銹鋼流動(dòng)反應(yīng)器不兼容。

　　

　　2、聚四氟乙烯泵頭進(jìn)料，PFA材質(zhì)的盤管反應(yīng)：

　　

　　研究者選擇使用聚四氟乙烯作為水合肼的進(jìn)料泵，反應(yīng)器選用PFA材質(zhì)的盤管對(duì)該工藝進(jìn)行了研究。

　　

　　將化合物2的2-甲基四氫呋喃（2-MeTHF）溶液和水合肼的乙醇溶液分別流過(guò)浸沒(méi)在70°C水浴的管道。1-2分鐘的停留時(shí)間后，兩股物料在三通混合器處混合，并流入放置在140°C的烘箱中的管道反應(yīng)器（停留時(shí)間20-60分鐘）。然后經(jīng)過(guò)冷卻管道冷卻后，通過(guò)背壓閥（BPR）后從連續(xù)流反應(yīng)器系統(tǒng)中流出，出料口設(shè)有過(guò)程控制樣品（IPC）取樣口。

　　

　　在理想條件下，使用了1.4當(dāng)量的水合肼，停留時(shí)間30分鐘，在兩次100g規(guī)模運(yùn)行，得到>99%的LC純度和幾乎100%的LC收率。

　　

　　康寧微反應(yīng)器選用了康寧特種玻璃和化學(xué)穩(wěn)定性的康寧Unigrain™碳化硅（SiC）材質(zhì)。康寧反應(yīng)器具有抗腐蝕、耐高溫高壓（-60-200℃，18個(gè)大氣壓），適用于多種化學(xué)反應(yīng)。