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   連續(xù)流電合成技術(shù):為精細(xì)化學(xué)品與藥物合成提供綠色、精準(zhǔn)的新平臺
連續(xù)流電合成技術(shù):為精細(xì)化學(xué)品與藥物合成提供綠色、精準(zhǔn)的新平臺 更新時(shí)間:2025-09-22
更新時(shí)間:2025-09-22 點(diǎn)擊次數(shù):134
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          一、引言
在精細(xì)化學(xué)品與藥物合成領(lǐng)域,傳統(tǒng)合成工藝長期面臨著諸多瓶頸。一方面,反應(yīng)步驟繁瑣復(fù)雜,往往需要經(jīng)過多步反應(yīng)才能獲取目標(biāo)產(chǎn)物,這不僅導(dǎo)致生產(chǎn)流程冗長,增加了時(shí)間成本與操作難度,還使得原料消耗大幅上升,生產(chǎn)成本居高不下。例如在一些復(fù)雜藥物分子的合成中,可能需要?dú)v經(jīng)十幾步甚至幾十步反應(yīng),每一步反應(yīng)都伴隨著原料的損耗與副產(chǎn)物的生成。另一方面,傳統(tǒng)工藝的選擇性欠佳,在反應(yīng)過程中極易產(chǎn)生大量副產(chǎn)物,這些副產(chǎn)物不僅降低了目標(biāo)產(chǎn)物的收率,還極大地增加了產(chǎn)物分離和提純的難度。在精細(xì)化學(xué)品合成中,如某些具有特定官能團(tuán)的化合物制備,副反應(yīng)可能導(dǎo)致產(chǎn)物純度難以達(dá)到要求,需要反復(fù)進(jìn)行分離純化操作,耗費(fèi)大量的人力、物力和時(shí)間。此外,許多傳統(tǒng)合成工藝依賴高溫、高壓等苛刻條件,這不僅導(dǎo)致能耗高,不符合當(dāng)前綠色化學(xué)和可持續(xù)發(fā)展的理念,還增加了生產(chǎn)過程中的安全風(fēng)險(xiǎn),一旦操作不當(dāng),可能引發(fā)嚴(yán)重的安全事故。
隨著社會對環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的關(guān)注度日益提高,綠色化學(xué)合成技術(shù)已成為全球研究的熱點(diǎn)。連續(xù)流電合成技術(shù)作為一種具潛力的新興綠色合成技術(shù),正逐漸嶄露頭角,為精細(xì)化學(xué)品與藥物合成帶來了全新的解決方案,有望改變傳統(tǒng)合成模式,推動行業(yè)向綠色、高效、精準(zhǔn)的方向邁進(jìn)。
二、連續(xù)流電合成技術(shù)的原理與系統(tǒng)構(gòu)成
(1)技術(shù)原理
連續(xù)流電合成技術(shù)主要基于電化學(xué)反應(yīng)原理,在電場的驅(qū)動下,反應(yīng)物在電極表面發(fā)生氧化還原反應(yīng)。其核心機(jī)制在于,電源為反應(yīng)提供所需電能,促使電子在電極之間轉(zhuǎn)移。在反應(yīng)器中,陽極發(fā)生氧化反應(yīng),反應(yīng)物分子在陽極表面失去電子,被氧化為目標(biāo)產(chǎn)物或中間產(chǎn)物;陰極則發(fā)生還原反應(yīng),例如常見的質(zhì)子還原生成氫氣等過程。與傳統(tǒng)間歇式電化學(xué)反應(yīng)不同,連續(xù)流模式下,反應(yīng)物能夠持續(xù)不斷地流入反應(yīng)器,與電極表面充分接觸,與此同時(shí),產(chǎn)物也能及時(shí)離開反應(yīng)區(qū)域,避免了反應(yīng)物和產(chǎn)物在反應(yīng)器內(nèi)的過度積累,有效減少了副反應(yīng)的發(fā)生,極大地提高了反應(yīng)的選擇性和效率。
以有機(jī)化合物的電氧化反應(yīng)為例,在連續(xù)流電合成體系中,有機(jī)反應(yīng)物通過連續(xù)流動的方式進(jìn)入反應(yīng)器,在陽極表面,有機(jī)分子吸附在電極上,通過與電極進(jìn)行電子交換,逐步發(fā)生氧化反應(yīng),生成目標(biāo)產(chǎn)物。由于反應(yīng)物的持續(xù)供應(yīng)和產(chǎn)物的及時(shí)移除,反應(yīng)能夠保持高效、穩(wěn)定地進(jìn)行,避免了傳統(tǒng)間歇式反應(yīng)中因反應(yīng)物濃度變化和產(chǎn)物積累導(dǎo)致的反應(yīng)速率下降和副反應(yīng)增加的問題。
(2)系統(tǒng)構(gòu)成
連續(xù)流電合成系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜且精密的體系,由多個(gè)關(guān)鍵組件協(xié)同工作,以實(shí)現(xiàn)高效的電催化反應(yīng)。其主要組成部分包括電源、反應(yīng)器、電極以及電解液等核心部件,同時(shí)還配備了一系列用于控制和監(jiān)測反應(yīng)過程的輔助設(shè)備。
電源作為反應(yīng)的能量供應(yīng)單元,為整個(gè)反應(yīng)體系提供穩(wěn)定且可調(diào)節(jié)的電能,確保電子能夠在電極之間順利轉(zhuǎn)移,驅(qū)動氧化還原反應(yīng)的進(jìn)行。反應(yīng)器則是反應(yīng)發(fā)生的核心場所,通常設(shè)計(jì)為連續(xù)流模式,反應(yīng)物以精確控制的流速持續(xù)流入反應(yīng)器內(nèi),在其中與電極和電解液充分接觸,發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。電極分為陽極和陰極,它們是電化學(xué)反應(yīng)的關(guān)鍵位點(diǎn),陽極負(fù)責(zé)氧化反應(yīng),陰極負(fù)責(zé)還原反應(yīng),其材質(zhì)和結(jié)構(gòu)的選擇對反應(yīng)的活性、選擇性和穩(wěn)定性具有至關(guān)重要的影響。例如,在一些對選擇性要求高的藥物合成反應(yīng)中,需要選擇具有特殊表面結(jié)構(gòu)和催化活性的電極材料,以促進(jìn)目標(biāo)反應(yīng)的進(jìn)行,抑制副反應(yīng)的發(fā)生。電解液在系統(tǒng)中起到傳導(dǎo)離子的作用,維持反應(yīng)體系的電荷平衡,同時(shí),其組成和性質(zhì)也會對反應(yīng)速率、選擇性和產(chǎn)物分布產(chǎn)生顯著影響。
此外,為了確保反應(yīng)能夠在最佳條件下穩(wěn)定運(yùn)行,系統(tǒng)還配備了先進(jìn)的輔助設(shè)備。流量控制系統(tǒng)能夠精確調(diào)節(jié)反應(yīng)物和電解液的流速,保證反應(yīng)在設(shè)定的條件下持續(xù)、穩(wěn)定地進(jìn)行,避免因流速波動導(dǎo)致反應(yīng)條件的變化。溫度控制系統(tǒng)可對反應(yīng)器內(nèi)的溫度進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)控,因?yàn)闇囟葘﹄姶呋磻?yīng)速率和選擇性具有重要影響,通過精確控制溫度,能夠優(yōu)化反應(yīng)動力學(xué),提高反應(yīng)效率。壓力控制系統(tǒng)則在一些需要特定壓力條件的反應(yīng)中發(fā)揮關(guān)鍵作用,維持反應(yīng)體系的壓力穩(wěn)定,確保反應(yīng)在適宜的壓力環(huán)境下進(jìn)行。同時(shí),系統(tǒng)中還安裝有各類檢測傳感器,如電流傳感器、電壓傳感器、pH 值傳感器等,用于實(shí)時(shí)監(jiān)測反應(yīng)過程中的電流、電壓、pH 值等關(guān)鍵參數(shù),這些參數(shù)能夠?qū)崟r(shí)反饋反應(yīng)的進(jìn)行情況,操作人員或自動化控制系統(tǒng)可以根據(jù)這些參數(shù)及時(shí)調(diào)整反應(yīng)條件,保證反應(yīng)的順利進(jìn)行。
三、連續(xù)流電合成技術(shù)的優(yōu)勢
(1)綠色環(huán)保
連續(xù)流電合成技術(shù)以電子作為清潔的反應(yīng)試劑,這一特性從根本上避免了傳統(tǒng)化學(xué)合成中大量化學(xué)氧化劑或還原劑的使用。在傳統(tǒng)的精細(xì)化學(xué)品和藥物合成中,常常需要使用大量的化學(xué)試劑來實(shí)現(xiàn)氧化還原反應(yīng),這些試劑在反應(yīng)后往往會產(chǎn)生大量的廢棄物,對環(huán)境造成嚴(yán)重污染。而連續(xù)流電合成技術(shù)僅需通過電場作用,利用電子的轉(zhuǎn)移來驅(qū)動反應(yīng),大大減少了化學(xué)試劑的消耗,從而顯著降低了廢棄物的產(chǎn)生量。
例如,在一些傳統(tǒng)的氧化反應(yīng)中,常使用高錳酸鉀、重鉻酸鉀等強(qiáng)氧化劑,這些氧化劑在反應(yīng)后會產(chǎn)生大量的金屬離子廢棄物,難以處理且對環(huán)境危害極大。而采用連續(xù)流電合成技術(shù)進(jìn)行相同的氧化反應(yīng)時(shí),只需通過合理設(shè)置電極電位,即可實(shí)現(xiàn)反應(yīng)物的氧化,避免了這些有害氧化劑的使用,從源頭上減少了污染物的產(chǎn)生,符合綠色化學(xué)和可持續(xù)發(fā)展的理念,為精細(xì)化學(xué)品與藥物合成行業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型提供了有力支撐。
(2)反應(yīng)條件精準(zhǔn)控制
連續(xù)流電合成系統(tǒng)借助先進(jìn)的自動化控制技術(shù),能夠?qū)Ψ磻?yīng)過程中的多個(gè)關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行精確調(diào)節(jié),且可根據(jù)反應(yīng)的實(shí)時(shí)進(jìn)展進(jìn)行動態(tài)調(diào)整。通過精確控制電流、電壓、流速、溫度、壓力等參數(shù),反應(yīng)能夠始終維持在最適宜的條件下進(jìn)行,這不僅顯著提高了反應(yīng)的選擇性,能夠有效抑制副反應(yīng)的發(fā)生,確保目標(biāo)產(chǎn)物的高收率,還為合成具有特定結(jié)構(gòu)和性能的精細(xì)化學(xué)品與藥物分子提供了可能。
在藥物合成中,許多反應(yīng)對立體選擇性和區(qū)域選擇性要求高,例如在一些手性藥物的合成過程中,微小的反應(yīng)條件變化可能導(dǎo)致產(chǎn)物的手性構(gòu)型發(fā)生改變,從而影響藥物的療效和安全性。連續(xù)流電合成技術(shù)能夠通過精準(zhǔn)控制反應(yīng)參數(shù),實(shí)現(xiàn)對手性藥物合成過程中反應(yīng)路徑的精確引導(dǎo),保證產(chǎn)物的高光學(xué)純度和化學(xué)純度,滿足藥物研發(fā)和生產(chǎn)的嚴(yán)格要求。
(3)高效傳質(zhì)傳熱
連續(xù)流反應(yīng)器獨(dú)特的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使得反應(yīng)物和電解液在狹小的通道內(nèi)高速流動,這種流動方式極大地增加了物質(zhì)之間的接觸面積和碰撞頻率,從而實(shí)現(xiàn)了高效的傳質(zhì)過程。反應(yīng)物能夠迅速地與電極表面接觸并發(fā)生反應(yīng),同時(shí)反應(yīng)產(chǎn)物也能快速地從電極表面脫離,被帶出反應(yīng)區(qū)域,有效避免了反應(yīng)物和產(chǎn)物在電極表面的積累,提高了反應(yīng)速率。
同時(shí),由于反應(yīng)物在通道內(nèi)停留時(shí)間短,熱量能夠迅速傳遞出去,有效避免了局部過熱或過冷現(xiàn)象,實(shí)現(xiàn)了高效的傳熱過程。這有助于維持反應(yīng)體系的溫度均勻性,確保反應(yīng)在穩(wěn)定的溫度條件下進(jìn)行,提高了反應(yīng)的穩(wěn)定性和一致性。在一些對反應(yīng)溫度敏感的精細(xì)化學(xué)品合成反應(yīng)中,連續(xù)流電合成技術(shù)能夠通過高效的傳熱特性,精確控制反應(yīng)溫度,避免因溫度波動導(dǎo)致的副反應(yīng)發(fā)生,提高產(chǎn)物的質(zhì)量和收率。
(4)連續(xù)化生產(chǎn)
連續(xù)流電合成技術(shù)采用反應(yīng)物連續(xù)不斷地流入反應(yīng)器,產(chǎn)物連續(xù)輸出的生產(chǎn)模式,與傳統(tǒng)間歇式反應(yīng)需要頻繁進(jìn)行加料、反應(yīng)、卸料等操作相比,具有顯著的優(yōu)勢。這種連續(xù)化生產(chǎn)模式極大地提高了生產(chǎn)效率,減少了生產(chǎn)過程中的非生產(chǎn)時(shí)間,適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
連續(xù)化生產(chǎn)還使得生產(chǎn)過程更加穩(wěn)定,產(chǎn)品質(zhì)量更易于控制和保證。在大規(guī)模的精細(xì)化學(xué)品生產(chǎn)中,連續(xù)流電合成技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化和連續(xù)化,減少了人為因素對生產(chǎn)過程的干擾,保證了每一批次產(chǎn)品質(zhì)量的一致性和穩(wěn)定性,提高了企業(yè)的生產(chǎn)效益和市場競爭力。
四、在精細(xì)化學(xué)品合成中的應(yīng)用實(shí)例
生物質(zhì)轉(zhuǎn)化
1.5 - 羥甲基糠醛(HMF)轉(zhuǎn)化為 2,5 - 呋喃二甲酸(FDCA)
生物質(zhì)作為一種豐富的可再生資源,將其轉(zhuǎn)化為高附加值的精細(xì)化學(xué)品具有重要的戰(zhàn)略意義。5 - 羥甲基糠醛(HMF)作為一種關(guān)鍵的生物質(zhì)平臺分子,可通過連續(xù)流電合成系統(tǒng)高效轉(zhuǎn)化為 2,5 - 呋喃二甲酸(FDCA)。在傳統(tǒng)的間歇式反應(yīng)中,HMF 轉(zhuǎn)化為 FDCA 的過程面臨諸多挑戰(zhàn),如反應(yīng)需要在高溫、高壓下進(jìn)行,不僅能耗高,而且產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定,易發(fā)生聚合等副反應(yīng),導(dǎo)致目標(biāo)產(chǎn)物收率較低。
大連理工大學(xué)陶勝洋教授團(tuán)隊(duì)通過構(gòu)建異質(zhì)結(jié)電催化劑、富氧缺陷電催化劑,并結(jié)合數(shù)字設(shè)計(jì)加工的連續(xù)流動電化學(xué)反應(yīng)器進(jìn)行該轉(zhuǎn)化反應(yīng),取得了顯著成果。在該連續(xù)流體系中,反應(yīng)器加快了本體溶液到電極表面的傳質(zhì)速率,增大了電極表面積的利用效率,有效削弱了反應(yīng)中的擴(kuò)散效應(yīng),減小了體系濃差極化。例如,所構(gòu)建的 CoOOH 納米片中的(100)晶面與 CoP 中的(211)晶面相互生長構(gòu)成的異質(zhì)結(jié)催化劑 CoP - CoOOH,表現(xiàn)出較小的 HMF 氧化起始電壓和析氫反應(yīng)電壓。這得益于在異質(zhì)界面處空穴在 CoOOH 一側(cè)積累有利于氧化反應(yīng)的發(fā)生,而電子在 CoP 一側(cè)積累有利于還原反應(yīng)的進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在連續(xù)流反應(yīng)器中 HMF 轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)物選擇性和法拉第效率分別可達(dá)到 99.9%、99.4% 和 98.2%。此外,經(jīng)過 10 次連續(xù)循環(huán)氧化 HMF 后,組裝的連續(xù)流反應(yīng)器仍然表現(xiàn)出較好的氧化活性,證實(shí)了該反應(yīng)器具有良好的催化反應(yīng)穩(wěn)定性。這一成果為生物質(zhì)資源的高效利用和高附加值精細(xì)化學(xué)品的綠色合成提供了新的技術(shù)路徑。
2.葡萄糖轉(zhuǎn)化為二甲酸鉀和甲酸鹽
含有醛基的生物質(zhì)平臺分子如葡萄糖在堿性環(huán)境中化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定,在高濃度下極易發(fā)生非法拉第反應(yīng),這嚴(yán)重限制了電催化生物質(zhì)轉(zhuǎn)化工藝的放大。清華段昊泓團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種單程連續(xù)流反應(yīng)(SPCFR)系統(tǒng)來解決這一問題。該系統(tǒng)具有電極面積 / 電解液體積比(A/V)高、反應(yīng)底物在反應(yīng)器中停留時(shí)間短、反應(yīng)底物和堿性電解質(zhì)獨(dú)立進(jìn)料等特點(diǎn)。
在堿性條件下葡萄糖的電氧化反應(yīng)中,使用單模塊的 SPCFR 系統(tǒng)進(jìn)行測試,在絕對電流為 3 A 的條件下,獲得了高單程轉(zhuǎn)化率(SPCE,80.2%)、高甲酸鹽選擇性(83.8%)。該系統(tǒng)有效地克服了葡萄糖在堿性環(huán)境中電催化轉(zhuǎn)化的難題,為葡萄糖等生物質(zhì)平臺分子的大規(guī)模、高效轉(zhuǎn)化提供了可行的解決方案,有助于推動生物質(zhì)基精細(xì)化學(xué)品的工業(yè)化生產(chǎn)進(jìn)程。
(2)構(gòu)建 C - C、C - N、C - O 鍵
在精細(xì)化學(xué)品合成中,C - C、C - N、C - O 鍵的構(gòu)建是形成各類復(fù)雜分子結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ),連續(xù)流電合成技術(shù)在這些關(guān)鍵化學(xué)鍵的構(gòu)建方面展現(xiàn)出了獨(dú)特的優(yōu)勢。
通過精確控制電極電位、反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)物濃度等參數(shù),連續(xù)流電合成能夠?qū)崿F(xiàn)對 C - C 鍵形成反應(yīng)的精準(zhǔn)調(diào)控,避免了傳統(tǒng)方法中可能出現(xiàn)的過度反應(yīng)和副反應(yīng),提高了目標(biāo)產(chǎn)物的選擇性和收率。在合成具有特定碳鏈結(jié)構(gòu)的精細(xì)化學(xué)品時(shí),連續(xù)流電合成技術(shù)能夠通過合理設(shè)計(jì)反應(yīng)路徑,在溫和的條件下高效地構(gòu)建 C - C 鍵,為復(fù)雜有機(jī)分子的合成提供了一種簡便、綠色的方法。
對于 C - N 鍵的構(gòu)建,連續(xù)流電合成技術(shù)同樣表現(xiàn)出色。在一些含氮精細(xì)化學(xué)品的制備過程中,傳統(tǒng)方法往往需要使用有毒有害的試劑或在苛刻的反應(yīng)條件下進(jìn)行,而連續(xù)流電合成技術(shù)可以利用電極表面的電催化作用,使含氮反應(yīng)物與其他有機(jī)分子在較為溫和的條件下發(fā)生反應(yīng),形成 C - N 鍵。這種方法不僅減少了有毒試劑的使用,降低了生產(chǎn)成本,還提高了反應(yīng)的安全性和環(huán)境友好性。
在 C - O 鍵構(gòu)建方面,連續(xù)流電合成技術(shù)能夠通過調(diào)節(jié)反應(yīng)體系的酸堿度、電流密度等參數(shù),實(shí)現(xiàn)對醇、酚等含氧化合物與其他有機(jī)分子之間反應(yīng)的精確控制,高效地構(gòu)建 C - O 鍵,為合成具有特定功能的精細(xì)化學(xué)品,如酯類、醚類化合物等提供了有效的手段。
五、在藥物合成中的應(yīng)用實(shí)例
(1)藥物中間體合成
藥物中間體是藥物合成過程中的關(guān)鍵原料,其質(zhì)量和合成效率直接影響到最終藥物的質(zhì)量和生產(chǎn)成本。連續(xù)流電合成技術(shù)在藥物中間體合成領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景,能夠?yàn)樗幬镅邪l(fā)和生產(chǎn)提供高效、綠色的解決方案。
在一些常見藥物中間體的合成中,如合成抗高血壓藥物氯沙坦的關(guān)鍵中間體 2 - 丁基 - 4 - 氯 - 5 - 甲酰基咪唑,傳統(tǒng)合成方法步驟繁瑣,需要使用大量的化學(xué)試劑,且反應(yīng)條件苛刻,產(chǎn)率較低。采用連續(xù)流電合成技術(shù),通過合理設(shè)計(jì)反應(yīng)路徑和選擇合適的電極材料,能夠在相對溫和的條件下,以較高的收率和選擇性合成該中間體。在連續(xù)流反應(yīng)器中,反應(yīng)物能夠連續(xù)、穩(wěn)定地進(jìn)行反應(yīng),避免了傳統(tǒng)間歇式反應(yīng)中因批次差異導(dǎo)致的產(chǎn)品質(zhì)量波動,提高了藥物中間體的質(zhì)量穩(wěn)定性,為后續(xù)藥物合成提供了可靠的原料保障。
(2)不對稱有機(jī)合成
許多藥物分子具有手性結(jié)構(gòu),手性藥物的對映體往往具有不同的藥理活性,因此在藥物合成中實(shí)現(xiàn)高效、高選擇性的不對稱合成至關(guān)重要。連續(xù)流電合成技術(shù)為不對稱有機(jī)合成提供了新的有力工具。
廈門大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院徐海超課題組利用連續(xù)流電化學(xué)微反應(yīng)器實(shí)現(xiàn)了多種氧化不對稱催化反應(yīng),包括 1,3 - 二羰基化合物的巰基化、β - 酮酰胺與烯烴的不對稱環(huán)化、鎳催化羰基化合物的不對稱烷基化以及叔胺和羰基化合物的催化不對稱氧化偶聯(lián)等。該方法避免了使用化學(xué)氧化劑,提高了反應(yīng)效率,通過將多個(gè)反應(yīng)器并行即可實(shí)現(xiàn)不同規(guī)模反應(yīng)的直接放大,無需重新優(yōu)化反應(yīng)條件。
六、面臨的挑戰(zhàn)與未來展望
(1)面臨的挑戰(zhàn)
盡管連續(xù)流電合成技術(shù)在精細(xì)化學(xué)品與藥物合成領(lǐng)域展現(xiàn)出了巨大的潛力,但目前該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中仍面臨一些挑戰(zhàn),需要進(jìn)一步研究和解決。
在電極材料方面,現(xiàn)有的電極材料在長期使用過程中,可能會因電化學(xué)反應(yīng)的腐蝕、積垢等問題導(dǎo)致電極活性下降、壽命縮短,影響反應(yīng)的穩(wěn)定性和持續(xù)進(jìn)行。開發(fā)具有高穩(wěn)定性、高催化活性和長使用壽命的新型電極材料,是當(dāng)前連續(xù)流電合成技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵任務(wù)之一。
反應(yīng)器的放大設(shè)計(jì)也是一個(gè)重要挑戰(zhàn)。從實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的小型反應(yīng)器向工業(yè)化大規(guī)模反應(yīng)器的放大過程中,如何確保反應(yīng)器的傳質(zhì)傳熱效率、反應(yīng)均勻性以及電極性能等在放大后依然能夠保持穩(wěn)定,是需要深入研究的問題。目前,反應(yīng)器放大過程中存在的性能下降、反應(yīng)參數(shù)難以精確控制等問題,限制了連續(xù)流電合成技術(shù)的大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用。
連續(xù)流電合成技術(shù)與現(xiàn)有工業(yè)體系的兼容性也是需要考慮的因素。許多傳統(tǒng)化工企業(yè)已經(jīng)建立了完善的生產(chǎn)流程和設(shè)備體系,如何將連續(xù)流電合成技術(shù)有效地融入現(xiàn)有的工業(yè)生產(chǎn)中,實(shí)現(xiàn)技術(shù)的平穩(wěn)過渡和升級,同時(shí)避免對現(xiàn)有生產(chǎn)造成過大的沖擊,需要在技術(shù)研發(fā)、工程設(shè)計(jì)和企業(yè)管理等多個(gè)層面進(jìn)行綜合考慮和協(xié)調(diào)。
(2)未來展望
盡管面臨諸多挑戰(zhàn),但隨著科技的不斷進(jìn)步和研究的深入開展,連續(xù)流電合成技術(shù)在精細(xì)化學(xué)品與藥物合成領(lǐng)域的未來前景依然十分廣闊。
在技術(shù)創(chuàng)新方面,預(yù)計(jì)將有更多新型電極材料和催化劑被開發(fā)出來,這些材料將具有更高的催化活性、選擇性和穩(wěn)定性,能夠進(jìn)一步提高連續(xù)流電合成反應(yīng)的效率和質(zhì)量。同時(shí),反應(yīng)器的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)也將不斷優(yōu)化,通過采用先進(jìn)的材料和制造工藝,實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器的高效放大,為大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)提供可靠的設(shè)備支持。
產(chǎn)品展示
SSC-ECF80系列電合成微通道流動池,具有高效率、高穩(wěn)定、長壽命的特性,適用于氣液流動條件下的電催化反應(yīng),用于電化合成、電催化二氧化碳、電催化合成氨、電合成雙氧水等。
產(chǎn)品優(yōu)勢:
1)池體采用雙密封技術(shù),密封效果極加,不漏液。
2)流道材質(zhì)根據(jù)客戶使用情況可以選擇,鈦合金,石墨或鍍金可選。
3)多種流道可以選擇,標(biāo)配為蛇形通道,根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求可以定做不同流動樣式。
4)電極有效活性面積可選擇行多。
5)管路接頭均為標(biāo)準(zhǔn)接頭,可選擇多種管路。
6)可根據(jù)需求定制各種池體結(jié)構(gòu)。
