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    連續流合成使反應發(fā)現成為可能

    2024-04-24 10:57:52

    Baumann 和 Ley 小組最近發(fā)表的一篇論文,回顧了與間歇化學(xué)相比,流動(dòng)化學(xué)在新反應發(fā)現中的作用。這篇綜述特別關(guān)注四種類(lèi)型的化學(xué)過(guò)程——光化學(xué)、電化學(xué)、高溫反應和反應性中間反應(如鋰化)——在這些過(guò)程中,連續流動(dòng)導致了許多新反應和反應模式的發(fā)現。

    對于光化學(xué),連續流動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)包括均勻的照射、增加的光子傳輸和可擴展性。

    在電化學(xué)方面,其優(yōu)點(diǎn)包括電極表面與反應器體積之比大、傳質(zhì)效率高和可擴展性。電極之間的小距離還可以減少(有時(shí)甚至消除)電解質(zhì)的使用,這意味著(zhù)提高可持續性并降低材料成本。此外,通過(guò)改變電極材料和施加的電位,可以很容易地調整反應的選擇性。

    關(guān)于高溫反應,主要優(yōu)勢來(lái)自改進(jìn)的傳熱和小型化,可以進(jìn)行更安全的熱反應,而這些熱反應可能無(wú)法批量進(jìn)行。通過(guò)使用背壓調節器在普通溶劑的沸點(diǎn)以上工作的能力也有助于獲得新的化合物。

    在鋰化反應方面,鋰化反應用途廣泛,但由于放熱和混合時(shí)間,批量處理可能具有挑戰性,流動(dòng)化學(xué)開(kāi)辟了新的途徑。通過(guò)改進(jìn)傳熱和傳質(zhì),連續流動(dòng)裝置可以最大限度地減少副反應,否則需要低溫條件??删_控制停留時(shí)間的伸縮式流動(dòng)過(guò)程還可以在幾秒鐘內捕獲高反應性鋰物種。

    在本綜述中,流動(dòng)化學(xué)的許多其他優(yōu)點(diǎn)被重復,因為它們適用于各種反應:

    通過(guò)反應堆小型化提高安全性

    增強傳質(zhì)

    在高壓下安全處理有毒氣體(如一氧化碳)

    改進(jìn)的氣液混合

    控制停留時(shí)間,實(shí)現良好的化學(xué)選擇性,最大限度地減少副產(chǎn)物的形成

    伸縮式方法 – 不需要分離不穩定/高反應性的中間體

    更環(huán)保的條件

    加速反應篩選

    連續流合成使反應發(fā)現成為可能

    Continuous Flow Synthesis Enabling Reaction Discovery (A. I. Alfano, J. García-Lacuna, O. M. Griffiths, S. V. Ley, M. Baumann, Chem. Sci., 2024, 15, 4618-4630.)

    https://doi.org/10.1039/D3SC06808K


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