流動性化學(xué)又稱連續(xù)流反應(yīng)，被國際IUPAC評為化學(xué)領(lǐng)域中出現(xiàn)的新型反應(yīng)方式之一。廣泛應(yīng)用多種化學(xué)生產(chǎn)中。同樣適用于醫(yī)、農(nóng)、香、染、新材料、新能源等領(lǐng)域。他是由各種部分組合在一起形成的連續(xù)流反應(yīng)系統(tǒng)，他需要進(jìn)料泵使兩相或者更多相在連續(xù)流反應(yīng)器中混合(持液量小，傳熱快，使反應(yīng)更加準(zhǔn)確)。借助于高端的微加工技術(shù)，可以將化學(xué)反應(yīng)場所的尺寸控制在10~1000 μm之間。小尺寸效應(yīng)，使反應(yīng)空間具有較高的比表面積，強(qiáng)化熱對流速率，縮短分子擴(kuò)散的時(shí)間。根據(jù)流體技術(shù)理論設(shè)計(jì)的特殊通道，可有效提高流體的雷諾數(shù)，使液體進(jìn)入混沌流或湍流狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)高效傳質(zhì)的效果。接下來結(jié)合實(shí)際2-氨基-3-硝基-5-溴吡啶的合成，說一下連續(xù)流是如何提高實(shí)驗(yàn)效率的。

關(guān)鍵詞：連續(xù)流工藝，實(shí)驗(yàn)效率

2-氨基-3-硝基-5-溴吡啶(1)是合成農(nóng)藥的一種中間體，通常是用釜式反應(yīng)器，用原料2-氨基-5-溴吡啶(2)硝化得到，硝化試劑濃硝酸(65%)，濃硫酸催化同時(shí)做反應(yīng)溶劑。連續(xù)流反應(yīng)中一般把原料(1)溶解到硫酸中，溶清后得到組分A。硝酸為組分B。

步驟：利用2臺進(jìn)料泵將組分A與組分B打到連續(xù)流反應(yīng)器中，利用連續(xù)流反應(yīng)器的增強(qiáng)傳熱、傳質(zhì)作用，使反應(yīng)物料充分混合反應(yīng)。另外可以通過進(jìn)料泵控制流速，調(diào)節(jié)進(jìn)料物料配比。具體來看，連續(xù)流技術(shù)有如下優(yōu)點(diǎn)：

1. 投料少，成本低。持液量低 以我公司的小試板式微通道反應(yīng)器為例，一塊板為8mL持液量，一般只需要3塊板子串聯(lián)(24mL持液量)即可完成大多數(shù)的試驗(yàn)，而釜式往往需要較多料，不然容易攪拌不起來，冷熱不均勻?qū)е路磻?yīng)結(jié)果不穩(wěn)定。

2. 投料批次少。一次配料，就可以實(shí)驗(yàn)多個(gè)條件，例如，控制A、B的進(jìn)料速度就可以改變摩爾比，無需多次投料，就可以實(shí)驗(yàn)多種條件，找到反應(yīng)的最佳配比。而釜式反應(yīng)如果想實(shí)驗(yàn)不同摩爾比，則需要開啟多個(gè)反應(yīng)，需要占用多套反應(yīng)器材，及占用較多的人力、物力。

3. 改變溫度。通過外循環(huán)加熱，一次配料可以實(shí)驗(yàn)多個(gè)溫度條件。

4. 時(shí)間短。因?yàn)閭髻|(zhì)、傳熱快，反應(yīng)轉(zhuǎn)化速度快，反應(yīng)時(shí)間短，而釜式往往需要滴加1小時(shí)以上才能完成。另外連續(xù)流技術(shù)可以通過總流速設(shè)置改變反應(yīng)時(shí)間，即可試驗(yàn)多個(gè)時(shí)間條件。

5. 反應(yīng)更加準(zhǔn)確。連續(xù)流反應(yīng)，可以做到精準(zhǔn)進(jìn)料，時(shí)間，溫度都是準(zhǔn)確的，而釜式反應(yīng)是受加料速度變化，攪拌不均勻等等因素，都會導(dǎo)致反應(yīng)取樣檢測不準(zhǔn)確。

6. 安全性更好。比如1的合成，一般釜式硝化是滴加硝酸，反應(yīng)過程較多NO2氣體生成，若反應(yīng)未引發(fā)，導(dǎo)致硝酸堆積，會發(fā)生突然反應(yīng)，導(dǎo)致升溫控制不住或者噴料，危險(xiǎn)性較高。而連續(xù)流反應(yīng)不會發(fā)生此現(xiàn)象。

7. 持續(xù)性更好。連續(xù)流反應(yīng)雖然反應(yīng)體積小，但是他可以一直反應(yīng)，只需要配好A、B組分，就能一直投料反應(yīng)，也是可以放大的。

綜上所述，連續(xù)流可以極大提高實(shí)驗(yàn)效率，能在最短時(shí)間內(nèi)篩選到合適條件，也能提高實(shí)驗(yàn)室安全性，且能更好的保護(hù)實(shí)驗(yàn)人員安全。