1.什么是流動(dòng)化學(xué)?

流動(dòng)化學(xué)中，反應(yīng)試劑通過(guò)泵吸入反應(yīng)器中，產(chǎn)物持續(xù)流出。

2.批式和流動(dòng)的區(qū)別

傳統(tǒng)的合成方法

一鍋煮的做法

反應(yīng)徹底結(jié)束后經(jīng)過(guò)后處理，才能獲得產(chǎn)品

關(guān)鍵因素:濃度、混合、溫度、反應(yīng)時(shí)間

新技術(shù)

反應(yīng)試劑持續(xù)流到反應(yīng)器中

試劑在流動(dòng)反應(yīng)器中混合反應(yīng)

產(chǎn)物持續(xù)從反應(yīng)器中流出

關(guān)鍵因素:流速、混合、溫度、停留時(shí)間

3.流動(dòng)化學(xué)的類型

同相流動(dòng)化學(xué):同種液-液反應(yīng)、兩種液-液反應(yīng)。

異相流動(dòng)化學(xué):固液反應(yīng)、氣液反應(yīng)、氣-液-固反應(yīng)

4.流動(dòng)化學(xué)優(yōu)勢(shì)

①精確的溫度控制（-100 ℃ to 250 ℃ ）；

比表面積大，熱轉(zhuǎn)移效果好；反應(yīng)器中的溫度均勻（不像批式反應(yīng)器中有梯度）；反應(yīng)響應(yīng)和控制更快更有效。

②混合快速；

超快混合，重現(xiàn)性好：流動(dòng)通道直徑小，創(chuàng)造層流條件；擴(kuò)散混合快速、高效、重現(xiàn)性好。

③清潔的反應(yīng)；

產(chǎn)物完全與反應(yīng)物分離，無(wú)過(guò)度反應(yīng)。

④快速的反應(yīng)；

提高反應(yīng)速率 根據(jù)Arrhenius定律，反應(yīng)速率根據(jù)溫度的提高成指數(shù)增加：

溫度每增加10度，反應(yīng)速率提高一倍。

流動(dòng)化學(xué)系統(tǒng)易于加壓，可加熱到溶劑沸點(diǎn)以上，這稱作： super-heating。

反應(yīng)快速，并且能完成先前不易進(jìn)行的反應(yīng)。根微波類似。

⑤可安全的使用活性或有毒試劑；

更安全地使用危險(xiǎn)試劑：實(shí)際反映的體積很小（通常＜50ml）；優(yōu)異的熱轉(zhuǎn)移可以快速地散熱，確保溫度穩(wěn)定；幾乎所有的試劑均能使用；減少人為的操作，降低了風(fēng)險(xiǎn)。

⑥易于放大；

關(guān)鍵點(diǎn)仍保持一致:停留時(shí)間、投料比、溫度、壓力。

停留時(shí)間=反應(yīng)體積/總流速

快速混合，精確的溫度控和停留時(shí)間確保良好的重現(xiàn)性。

放大-克級(jí): 加大反應(yīng)器體積或增加停留時(shí)間；百克級(jí): 提高反應(yīng)器體積，串聯(lián)反應(yīng)器，增加停留時(shí)間或三者結(jié)合；千克級(jí): 需要工業(yè)級(jí)別的工程師提供協(xié)助。

⑦易于進(jìn)行多相反應(yīng)；

固相、液相和氣相均可作為反應(yīng)物：對(duì)于固體，無(wú)需過(guò)濾；對(duì)于氣體，使用量小，提高了安全性。

⑧可一線完成多步反應(yīng)；

可順序進(jìn)行多步反應(yīng)：無(wú)需像批式反應(yīng)那樣處理反應(yīng)釜中的所有物質(zhì)才能得到產(chǎn)品（溶劑中的產(chǎn)品可立即用到下一步反應(yīng)）；反應(yīng)器可以次序排列；整個(gè)系統(tǒng)可自動(dòng)調(diào)整流速和反應(yīng)時(shí)間。

⑨易于自動(dòng)化；

⑩占地小。

非常緊湊；模塊化。

5.流動(dòng)化學(xué)需要哪些模塊?

? 泵獲得持續(xù)流動(dòng)的溶液/試劑：流速的精度和泵的耐化學(xué)腐蝕性很關(guān)鍵。

? 混合器讓試劑混合：可以用簡(jiǎn)單的T型交叉，也可用更高級(jí)的微混合芯片進(jìn)行超快速混合。

? 反應(yīng)器就是反應(yīng)發(fā)生的地方：根據(jù)所做反應(yīng)的不同有不同形狀和材質(zhì)的反應(yīng)器，但所有的反應(yīng)器直徑都很小。

? 背壓調(diào)節(jié)器給系統(tǒng)加壓：由此可以加熱到溶劑沸點(diǎn)以上的溫度。（又叫做 ‘super-heating’）

? 其它選項(xiàng)：如收集器、定量環(huán)和控制軟件等等。