盤管流動(dòng)合成反應(yīng)儀器是基于連續(xù)流化學(xué)原理的新型合成設(shè)備，通過盤管式反應(yīng)器實(shí)現(xiàn)反應(yīng)物的連續(xù)混合與轉(zhuǎn)化，廣泛應(yīng)用于有機(jī)合成、藥物研發(fā)及精細(xì)化工領(lǐng)域，尤其適用于快速放熱、高危或需精確控制停留時(shí)間的反應(yīng)過程。
設(shè)備核心由高精度進(jìn)料系統(tǒng)、盤管反應(yīng)器、溫控模塊及產(chǎn)物收集單元構(gòu)成。進(jìn)料系統(tǒng)采用雙柱塞 HPLC 泵或注射泵，流量控制精度 ±0.5%，可輸送氣液兩相反應(yīng)物（流量范圍 0.01-50mL/min）。盤管反應(yīng)器采用微通道結(jié)構(gòu)（內(nèi)徑 0.5-5mm），材質(zhì)可選 316L 不銹鋼、PTFE 或石英，通過精準(zhǔn)設(shè)計(jì)長徑比（500-5000）控制反應(yīng)停留時(shí)間（0.1-60 分鐘），比表面積達(dá) 500-2000m2/m3，傳質(zhì)效率較傳統(tǒng)反應(yīng)釜提升 10-100 倍。
工作原理依托盤管內(nèi)的強(qiáng)制對(duì)流與湍流效應(yīng)：反應(yīng)物經(jīng)靜態(tài)混合器預(yù)混后進(jìn)入盤管，在流動(dòng)過程中通過分子擴(kuò)散與渦流實(shí)現(xiàn)均勻混合，同時(shí)借助盤管壁的高效傳熱（傳熱系數(shù) 100-500W/(m2?K)），快速移除或補(bǔ)充反應(yīng)熱，避免批次反應(yīng)中常見的局部過熱現(xiàn)象。對(duì)于放熱反應(yīng)（如重氮化、格氏反應(yīng)），可通過盤管外的恒溫浴（-78 至 200℃）精確控溫，溫度波動(dòng)≤±0.5℃，顯著提升產(chǎn)物選擇性。
技術(shù)參數(shù)覆蓋多元反應(yīng)需求：操作壓力 0.1-10MPa，耐受溫度 - 80 至 250℃，盤管容積 1-100mL，支持多通道并行反應(yīng)（2-8 通道）。設(shè)備搭載 PLC 控制系統(tǒng)，可同步調(diào)節(jié)流量、溫度與壓力參數(shù)，實(shí)時(shí)顯示反應(yīng)曲線，支持 100 組以上程序存儲(chǔ)。通過更換不同內(nèi)徑或材質(zhì)的盤管，可靈活適配從極性溶劑到強(qiáng)腐蝕性體系的反應(yīng)需求。
盤管流動(dòng)合成反應(yīng)儀器應(yīng)用場景中，該儀器在藥物中間體合成中表現(xiàn)突出，如抗凝血藥物前體的連續(xù)合成（收率提升至 95%，批次差異 < 2%），避免傳統(tǒng)批次反應(yīng)的放大效應(yīng)。對(duì)于疊氮化、硝化等高危反應(yīng)，因反應(yīng)體積僅為毫升級(jí)，風(fēng)險(xiǎn)降低 90% 以上。在精細(xì)化工領(lǐng)域，其可高效完成不對(duì)稱催化、光化學(xué)反應(yīng)等，如醛與格氏試劑的加成反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間從傳統(tǒng)的 2 小時(shí)縮短至 5 分鐘。
設(shè)備采用模塊化設(shè)計(jì)，各單元可快速拆卸清洗，兼容在線分析設(shè)備（如 UPLC、FTIR）實(shí)現(xiàn)產(chǎn)物實(shí)時(shí)監(jiān)測。相比傳統(tǒng)批次反應(yīng)，其原料利用率提高 30%，能耗降低 40%，且無批次間質(zhì)量波動(dòng)，是藥物合成從實(shí)驗(yàn)室研發(fā)到工業(yè)化生產(chǎn)的理想過渡設(shè)備，推動(dòng)精細(xì)化工向連續(xù)化、智能化轉(zhuǎn)型。
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更新時(shí)間：2025-07-17
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