連續(xù)流化學(xué)具有高效傳質(zhì)、傳熱特性,有利于反應(yīng)過程精細(xì)化控制,提高反應(yīng)器效率。連續(xù)流條件下反應(yīng)在密閉環(huán)境下進(jìn)行,減少揮發(fā)性氣體的泄露并提高反應(yīng)過程安全。故該類合成反應(yīng)的連續(xù)流工藝研究具有重要意義。
一、常壓下連續(xù)流反應(yīng)條件研究
在連續(xù)流化學(xué)中,在常壓下,依次考察了反應(yīng)溫度、體積流速和反應(yīng)時(shí)間對(duì)反應(yīng)的影響。結(jié)果如下圖所示:
結(jié)果顯示:
1、反應(yīng)溫度對(duì)地奧司明的收率有著明顯的影響;
2、經(jīng)連續(xù)流微反應(yīng)130℃,2min后的反應(yīng)液,再在傳統(tǒng)條件下,于120℃反應(yīng)1h后,轉(zhuǎn)化率可以達(dá)到99%,收率達(dá)到85%;
3、為了提高地奧司明的收率,即使在微反應(yīng)器中延長反應(yīng)時(shí)間,地奧司明的收率僅稍有改善,反應(yīng)結(jié)果仍不理想。
在常壓下,受吡啶沸點(diǎn)的限制,反應(yīng)溫度很難提高。采用了混合反應(yīng)器的方式(先微反連續(xù)再釜式延長反應(yīng)時(shí)間,均未達(dá)到理想的結(jié)果。
二、連續(xù)流化學(xué)在不同條件的研究
在連續(xù)流微反應(yīng)器系統(tǒng)中,可以通過背壓閥以增加系統(tǒng)壓力,從而解決常壓反應(yīng)過程中因體系物料沸點(diǎn)受限的問題。在背壓條件下,依次考察反應(yīng)溫度、體積流速、摩爾比對(duì)反應(yīng)的影響。
經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)這三個(gè)因素的提高對(duì)收率有不同程度的提升。但是,隨著溫度升高轉(zhuǎn)化率反而會(huì)降低。
為了進(jìn)一步探究反應(yīng)溫度對(duì)橙皮苷轉(zhuǎn)化率和地奧司明收率可能存在的不同影響,將不同摩爾比的反應(yīng)液經(jīng)10℃下常壓攪拌混合30min后,再進(jìn)入反應(yīng)溫度為170℃連續(xù)流微反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)。