•       光化學(xué)反應對人類(lèi)的生存和發(fā)展起著(zhù)不可或缺的作用。從光合作用合成人類(lèi)基本生存所需的氮氣、食品和衣物到社會(huì )高度發(fā)展所需的各種新型材料、保健藥品以及維護生態(tài)環(huán)境的光化學(xué)廢物處理, 人類(lèi)生活的很多方面都與光化學(xué)反應相關(guān)。有光參與的化學(xué)反應避免了許多傳統化學(xué)反應給環(huán)境帶來(lái)的污染(如有毒溶劑和廢水)。此外, 通過(guò)光化學(xué)處理各種有機廢物, 還可以消除對環(huán)境的影響。 光化學(xué)合成反應因具有使用清潔能源,高能量利用率,高選擇性,高原子經(jīng)濟性,反應條件溫和可控等諸多優(yōu)勢成為近代原料藥生產(chǎn)工藝研究的熱點(diǎn)。

           光化學(xué)反應具有無(wú)污染、節能低耗、快速易操作等技術(shù)特點(diǎn),被廣泛的應用于制藥、農藥、食品添加劑、有機化學(xué)的合成、環(huán)境保護(廢水處理)、化學(xué)分析以及生命科學(xué)等領(lǐng)域。由于使用可見(jiàn)光、紫外光(UVA光)或廉價(jià)的LED燈便可實(shí)現光化學(xué)反應,因此光化學(xué)反應在學(xué)術(shù)界和工業(yè)界得到較為廣泛的應用。

     近年來(lái),光化學(xué)重新引起人們的興趣,但仍然存在的一個(gè)經(jīng)典問(wèn)題是如何縮放光化學(xué)轉化。由于光子傳輸的衰減效應(比爾-蘭伯特定律),可擴展性受到嚴重阻礙,這會(huì )阻止使用尺寸擴大策略進(jìn)行放大。如果使用更大的反應器,反應混合物的過(guò)度輻射會(huì )成為一個(gè)重要問(wèn)題,因為反應時(shí)間顯著(zhù)增加,通常會(huì )導致副產(chǎn)物的形成。在光化學(xué)應用中使用連續流動(dòng)微反應器可以克服與批量光化學(xué)相關(guān)的大多數問(wèn)題。典型微反應器的窄通道提供了確保整個(gè)反應混合物均勻照射的機會(huì )。最后,可以顯著(zhù)加速光化學(xué)反應,并且可以最大限度地減少副產(chǎn)物的形成。雖然近年來(lái)在實(shí)驗室規模上已經(jīng)證明了流動(dòng)光化學(xué)的許多成功例子,但擴展到工業(yè)相關(guān)數量的概念很少。我們實(shí)驗室的研究不僅側重于新型流動(dòng)光化學(xué),而且還側重于開(kāi)發(fā)用于紫外線(xiàn)和可見(jiàn)光照射的模塊化可擴展流動(dòng)光化學(xué)平臺,該平臺可以解決與 API 合成相關(guān)的單相和多相化學(xué)問(wèn)題。

     使用光來(lái)誘導化學(xué)反應很有吸引力,因為光子是無(wú)痕試劑,可提供能量在溫和條件下激活底物、試劑或催化中間體。傳統上,光化學(xué)反應是使用紫外線(xiàn)激發(fā)底物或試劑來(lái)進(jìn)行的。這些光源的高能量需要特殊的設備,而且往往會(huì )引起非選擇性反應,難以預測和控制。隨著(zhù)可以用低能光子激活的光催化劑 (PC) 的發(fā)展,這種情況發(fā)生了變化,為可持續的化學(xué)合成鋪平了道路,該合成由無(wú)害且環(huán)保的試劑:可見(jiàn)光驅動(dòng)。

     流動(dòng)反應器的窄通道尺寸提供了確保整個(gè)反應混合物均勻照射的機會(huì )。因此,與間歇式反應器相比,光化學(xué)反應可以顯著(zhù)加速并擴大到更高的數量。流動(dòng)化學(xué)也是涉及多相轉化的首選技術(shù)。高表面積與體積比是小反應器尺寸的結果,導致兩相(甚至三相)之間的有效傳質(zhì)。在氣態(tài)試劑的情況下,流動(dòng)反應器進(jìn)一步提供了使用質(zhì)量流量控制器控制氣體化學(xué)計量的機會(huì ),并且很容易加壓,這增加了氣體在反應混合物中的溶解度。

           盡管可見(jiàn)光光催化合成是有機化學(xué)中一個(gè)相對年輕的分支,但它很快成為合成化學(xué)家不可或缺的一部分。與可見(jiàn)光光催化相關(guān)的優(yōu)勢導致在藥物化學(xué)中的各種應用,包括藥物發(fā)現、生物偶聯(lián)、后期 C-H 功能化和同位素標記。

           微通道光化學(xué)反應器擁有透光率高、耐高溫、耐高壓、光強度大、光源純凈,控溫精準、無(wú)放大效應。光化學(xué)反應器主要用于研究氣相、液相固相、流動(dòng)體系在模擬紫外光、模擬可見(jiàn)光、特種模擬光照射下,負載光催化劑等條件下的光化學(xué)反應。

           光化學(xué)是一種清潔、低能耗和原子經(jīng)濟的綠色合成方法,是合成化學(xué)中非常熱門(mén)的研究領(lǐng)域之一。光化學(xué)反應以光為激發(fā)手段, 研究激發(fā)態(tài)分子的反應行為。與傳統的基態(tài)分子熱化學(xué)反應相比,光化學(xué)反應具有以下特點(diǎn):

    1)熱化學(xué)反應一般活化能較高, 因而反應溫度也較高;光化學(xué)反應的活化能則接近于零,因此在低溫或室溫下就可以進(jìn)行;

    2)含有多個(gè)活性基團的復雜分子,經(jīng)常需要先將其它基團保護起來(lái),才可使其中某一特定基團發(fā)生反應;而在光化學(xué)反應中,由于不同基團在分子中的化學(xué)環(huán)境不同,被激發(fā)所需光的波長(cháng)不同,因此在不需要保護基的情況下可以選擇性地使某一基團發(fā)生反應;

    3)光化學(xué)反應經(jīng)??梢缘玫狡胀ɑ瘜W(xué)很難合成的產(chǎn)物,反應合成分析中巧妙地利用光化學(xué)反應往往可以大幅度縮短合成路線(xiàn)的步數。

    間歇式和流動(dòng)式反應器中的光化學(xué)


    圖1間歇式和流動(dòng)式反應器中的光化學(xué)

    可能的光化學(xué)應用包括:?jiǎn)尉€(xiàn)態(tài)氧的原位生成、光氧化、順?lè )串悩嫽?/p>

    、氟化、氰化、通過(guò)重氮化學(xué)形成碳-碳鍵、納米粒子制造。

    連續反應包括:開(kāi)環(huán)、光氧化還原、光氧化



    TOP
    漂亮的保姆的高清在线观看中文_久久天堂AV综合合色_最新国自产拍AV_久久亚洲精品无码GV