微反应器内连续重氮化/偶合反应进展

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摘要

微反应器一般是指通过微加工和精密加工技术制造的小型反应器，其为微化工技术的核心部件之一。与传统的釜式反应器相比，微反应器具有很大的优势，顺应了高技术含量和可持续发展的要求。在化学化工、材料、生物等诸多领域的研究和生产过程中，微反应器都有着广泛的应用前景，这其中一大部分涉及到了危险或不稳定物质的合成过程及高放热反应过程等。本文主要介绍了国内外利用微反应器技术进行重氮化反应连续化的研究进展，以及利用微反应器进行连续重氮化/偶合反应合成偶氮染料及颜料的研究进展。微反应器技术使化学反应过程变得更快速、更安全、更环保，所以具有很高的工业应用价值，也是化工领域未来的发展方向之一。

引言

微反应器一般是指通过微加工和精密加工技术制造的小型反应器，其为微化工技术的核心部件之一。微通道的特征尺寸为10～500 μm，比常规的釜式反应器小很多，但远远大于分子水平。因此，微反应器不会改变反应的机理和反应的内在动力学特性。微反应器是一类新型的反应设备，与传统的反应器相比具有很大的优势，顺应了高技术含量和可持续发展的要求，其特性包括：（1）比表面积大，换热效率和混合效率高；（2）数量放大，减小放大效应；（3）可高度集成；（4）精确控制反应时间；（5）提高反应过程的安全性；（6）过程环保绿色等。微反应器通过将扩散控制转变为动力学控制，可以有效地减短反应时间，其很好的传热效果可以对反应过程的温度进行较为精确的调控，所以它可以实现传递过程的强化及提高反应过程的安全性、可控性。目前, 在化学化工、材料、生物等诸多领域的研究和生产过程中，微反应器都有着广泛的应用，这其中一大部分涉及到了危险或不稳定物质的合成过程及高放热反应过程，如硝化反应、氧化反应、氟化反应、重氮化反应、重氮环化反应、偶合反应、过氧化反应等。本文以微反应器内重氮化反应及偶合反应过程为重点，系统介绍和分析了微反应器技术在重氮化及偶合反应连续化中的应用及研究进展。

前景展望

采用微反应器进行连续重氮化反应合成重氮盐中间体及利用连续化偶合反应制备偶氮染料、颜料，都具有产率高、能耗低、反应条件精确控制以及原子经济性高等许多优点。微反应器技术使许多化学反应过程变得更经济、更快速、更安全、更环保，所以具有很高的工业应用价值。我国作为制造业大国，应该推动微反应器技术研发与应用进程，促进精细化工产业不断升级，让中国不仅仅有生产大宗化学品的能力，也具有生产高功能化、高附加值化工产品的能力，为国民经济、社会发展、国防建设做出贡献。当然，微反应器技术目前仍存在一些需要解决的关键问题，如怎样扩大微反应器在各类反应中的应用范围、如何通过提高加工技术开发新型的微反应器、怎样将微反应器技术与人工智能结合以提高实时监测及自动控制能力等。因此，对于以偶氮染料和有机颜料为代表的精细化工领域，微反应器技术仍然有很广阔的发展与应用空间。

微反应器内重氮化反应研究进展

1.1 重氮化反应