Page 49 - 化工工艺理论及技术

第二章 新形势下我国精细化工行业的技术发展

反应器开展氯化反应，以氯气中的氯原子取代乙二肟中的两个氢原子，合成二氯
乙二肟，反应流程见 Scheme1。与间歇反应实验对比可知，反应时间从 6h 缩短
至 90s，减少氯气用量，收率提升了 7%。在提升产率和可控实验的同时，降低

了反应风险。
Franz 等对盐酸和次氯酸钠制备氯气的连续流发生器进行了研制与优化，利
用原位法生成氯气，用作反应原料，避免生产、储存、运输、处理氯气过程中存
在环境污染、设备腐蚀和人员安全等问题。在最优的反应条件下，合成氯硅烷产

率在 96% 以上。该项研究降低了化学物料自身的风险和氯化反应过程风险。
（三）氟化反应
氟化反应一般可在气相、气液相进行，气相的氟化反应选择性较低；液相的
氟化反应剧烈放热容易引起局部过热，易爆，安全性低，很难大规模生产。氟与

氯为同一主族的元素，原子性质相似，氟气、氟化氢都有剧毒。Chambers 等首
次在微反应器中进行直接氟化反应的研究，将 F 2 与 N 2 混合，注入通道尺寸约为
500μm 的反应器，进行二羰基化合物的氟化反应（Scheme2）。反应液经过通道
覆盖器壁，反应气流经过通道中心，为反应进行提供了更大的接触面积，减少了

停留时间并获得了较高的产率，转化率高达 99%，产率为 73%。同时，利用微
反应器反应能最大限度地减少氟化反应中 F 2 和 HF 的用量，采取减量的手段实现
本质安全。
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Marcus 等利用 VapourTecR /R4 装置，在 70℃ ~90℃下，将氟化剂二乙胺基
三氟化硫 (diethyl amino sulfur trinuoride，DAST) 和不同的醇类底物反应，以合成
单氟化产物，HPLC 监测产物含量大于 95%，收率大多数在 80% 以上。利用微
反应器反应能有效攻克传统釜式反应器反应选择性差、反应条件较为苛刻的难题，
可简化操作，避免氟化剂的分解，降低了反应安全风险。

（四）重氮化反应
重氮化反应与硝化和氟化反应相似，通常伴有强放热现象（ΔH 为 -65~
-1
150kJ·mol ），且产物重氮盐不稳定、易分解。在传统釜式反应器中进行重氮
化反应，反应温度难以精准控制，副反应较多，且需要配备较高规格的降温体

系，用于抵消反应热及给机械降温。微通道反应器可精准调控反应温度，传热
效率高，为重氮盐的合成提供了一条新途径。杨林涛等研究了红色基 KD（4-
甲氧基 -3- 氨基苯酰替苯胺）在微通道反应器中的重氮化反应，反应温度达到

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