流動(dòng)化學(xué)是將溶解的反應混合物通過(guò)連續流動(dòng)泵送入反應器。反應器可以是固定床型反應器,其中反應混合物通過(guò)固體催化劑或試劑或管式反應器,中起始材料,試劑或催化劑均勻溶解在溶液中并通過(guò)加熱或冷卻區。反應管線(xiàn)的內徑通常在微米至毫米范圍內。其中的關(guān)鍵是反應是連續進(jìn)行的,反應混合物在任何時(shí)候都會(huì )發(fā)生反應。通過(guò)這種方式進(jìn)行化學(xué)處理比標準的批處理過(guò)程帶來(lái)許多優(yōu)點(diǎn)。
在過(guò)去的20年里,流動(dòng)化學(xué)在學(xué)術(shù)和工業(yè)領(lǐng)域都取得了重大的進(jìn)展。連續流動(dòng)化學(xué)技術(shù)使得傳統批量方法無(wú)法實(shí)現的化學(xué)反應得以實(shí)現,并有助于原料藥生產(chǎn)加工方式的改進(jìn)以降低成本。流動(dòng)化學(xué)技術(shù)可以覆蓋從簡(jiǎn)化的系統到高度自動(dòng)化的平臺,這些技術(shù)將會(huì )對制藥行業(yè)未來(lái)產(chǎn)生重大影響。
在連續流動(dòng)反應器中化學(xué)反應的好處很多,在許多方面都得到了很好的證明。雖然流動(dòng)化學(xué)有很多好處,但它并不是一個(gè)簡(jiǎn)單的概念。
很多化學(xué)問(wèn)題的解決方案取決于在連續流動(dòng)中的許多變量,比如傳熱和傳質(zhì)混合效率,反應條件的精準可控等。在連續流動(dòng)化學(xué)中,這些變量的微小變化都可能對反應結果產(chǎn)生影響。
對于一些化學(xué)反應,連續流反應器系統可以通過(guò)背壓閥調節連續流動(dòng)反應體系的壓力,從而提高反應溫度。
在連續流工藝開(kāi)發(fā)中,反應體系溶劑可以被加熱到遠遠超過(guò)其沸點(diǎn)的溫度,溫度升高可以加速反應進(jìn)行,一些不易發(fā)生的化學(xué)反應可以在連續流動(dòng)下順利合成。
另外,選擇溶劑的范圍變寬,可以使用更環(huán)保的溶劑作為高溫介質(zhì),促進(jìn)反應的轉化。