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反应时间测试仪

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反应时间测试仪相关的资讯

  • 微型流化床反应动力学分析仪研制成功
    近日,过程工程所许光文研究员主持的中科院重大科研装备研制项目“微型流化床反应动力学分析仪研制”通过验收。  化工、冶金、能源、材料、环境等领域涉及大量气固反应,通常通过热重分析仪测试其反应特性,推导反应动力学参数。但是,热重分析不能在线供给固体反应物,升温速度缓慢,受气体扩散影响严重。因此,许光文研究员于2006年提出利用微型流化床作为反应器的气固反应动力学测试思想,以克服上述热重分析方法的弊端,通过检测反应生成气的典型组成随反应时间的变化,测试任意温度下的气固反应速度,分析推导反应动力学。  在中国科学院仪器研制专项资金的支持下,许光文研究员的课题组通过与国产热重分析仪专业企业——北京恒久科学仪器公司合作,经过两年多的努力工作,成功研制了微型流化床反应动力学分析仪(MFBK: Micro Fluidized Bed Kinetic analyzer)的样机(见图),并实现与在线微型质谱检测仪的联用,经系统试验,获得了系列新型测试结果,展现出它的优点和应用潜力。  MFBK适用于颗粒物料参与及颗粒催化剂催化的所有气固反应,包括化工(化学品分解、氧化、还原、加氢) 冶金(矿石还原、焙烧) 能源(煤/生物质热解、燃烧、气化、碳化) 材料(发射药/炸药分解、爆炸) 环境(固废热解/燃烧/气化、废气吸收/氧化/吸附)。它有效克服了热重分析的升温速度慢、扩散影响大等弊端,通过在线颗粒反应物供给,实现了任意温度下气固(颗粒)反应速度的测试,并提供了分析反应参数、揭示反应机理,特别是适合于快速颗粒反应测试的功能。  MFBK作为一种新型固体(颗粒)反应测试仪器,具有快速升温、趋近颗粒反应本征、易于操作,结果准确,重复性好等优点。其良好的功能及其与质谱的匹配性,引起了美国AMETEK质谱分析仪制造公司的兴趣。双方为此签订了合作研发协议,研制偶联AMETEK在线质谱分析仪的集成化微型流化床反应分析仪器,北京科技大学于2009年4月订购了该仪器。
  • Biotage/Jena珠联璧合-实现微波合成反应的原位拉曼测试
    近期我们持续报道了微波化学近年来的发展以及在不同领域的应用,微波合成相对于传统加热合成,拥有众多优点——更短的反应时间、更高的产率、可重复性强、纯化过程简单,所需溶剂更少,越来越受到科研工作者的关注。但是不知道大家有没有注意到一个问题,为什么关于微波合成的反应机理一直少之又少呢? 这就要从如何获取反应机理谈起了——原位测试法,意思就是在反应进行中对反应物质的变化进行实时监测,最重要的一项测试就是原位拉曼测试,通过拉曼光谱的变化判断分子结构的改变,进而得出反应机理与动力学,这对优化反应、探索新方法异常重要。对于常规的加热装置来说,原位拉曼很容易实现,因为反应过程中可以敞口,或者随时取反应液,但是对于微波合成来说,反应过程中,高温高压密封,因此很难进行原位测试。图1.Diels-Alder反应 Jena公司与Biotage联手,利用非接触式镜片实现了Diels-Alder反应的微波合成机理探索。(参考文献:RamanRxn Systems™ Application Note Number 314)图2.微波反应过程中拉曼图谱展示分子结构的变化图3.不同反应条件下的测试曲线 北京德泉兴业商贸有限公司,提供全面实验室解决方案。公司秉承“德泉”的企业文化,以诚实,守信的经营理念为基础,以产品、技术、服务的经营模式为契机,合作于国内外的优秀企业,知名品牌,崇尚科学精神,服务科学事业。北京德泉兴业商贸有限公司 产品部 产品经理 吕心鹏联系电话:13701225031
  • 极端反应“探索者”—— 微秒级时间分辨超灵敏红外光谱仪助力高温反应动力学研究
    高温、高压和快速反应相关的高能反应系统常常依赖于吸收光谱学进行反应动力学基础研究及在线监控。对于这样的端环境,高带宽的吸收光谱测量可以为非平衡环境中的物质形成、温度测量和量子态种群的研究提供丰富的信息。通常此类反应时间短,且经常伴随复杂的热化学反应,因此在高带宽基础上,光谱测量速度至关重要。然而在如此端的条件下直接进行快速光谱测量是一个具挑战的技术难题。现有的宽带测量技术,例如傅立叶变换红外光谱仪或快速调谐的宽扫描外腔量子联激光光谱,虽然能提供令人满意的光谱覆盖范围,达到宽光谱的测量要求,但由于其原理上低时间分辨率的特点,无法达到快速测量的目的。通常,快速测量解决方法是使用一系列激光测量系统在特定范围波长下获取物质的光谱信息,然后组合形成混合的光谱信息。这种方法虽然可以较快速地实现光谱测量,但其所能提供的频谱信息十分有限,限制了其在相关高能反应系统体系下进行反应动力学研究的应用。针对这一技术难题,IRsweep公司基于快速发展的量子联激光(QCL)双频率梳技术开发了红外固态快速双光梳红外光谱仪 (DCS)。DCS突破了传统傅里叶红外光谱仪受其工作原理和光源限制所带来的时间分辨率低、高的分辨率下信噪比低、红外透射方法难以测量厚度大及毫米尺度的样品等缺点。可同时满足高测量速度(微秒时间分辨率, 1 μs)、高光谱分辨率(3x10-4 cm-1)和宽光谱范围的要求,能够成功用于高温、高压、快速反应的端条件下的快速红外光谱研究。因此,该双光梳光谱仪在相关应用和文献报道中引起了研究者的广泛关注。近期,斯坦福大学的NICOLAS H. PINKOWSKI研究团队与IRsweep公司合作成功利用微秒时间分辨超灵敏双光梳红外光谱仪-IRis-F1(Dual-comb spectrometer, DCS)为我们演示了中红外QCL的双梳状光谱仪在高能气相反应中的微秒分辨单次测量的应用。实验中配备了两个频率梳和多套立的验证测量系统,在压力驱动下的高温、高压反应釜中研究了一种剧烈的丙炔氧化化学反应 (图1)。具体而言,作者在1225 K,2.8 大气压和2%p-C3H4 / 18%O2的预点火条件下,测量了丙炔与氧气之间1.0 毫秒高温反应的详细动力学光谱(图2)。实验所采用的量子联激光的双梳状光谱仪(DCS)是由两个立运行的,非固定频率的频率梳组成,其发射波长带宽为179 cm-1 (1174 cm-1-1233 cm-1), 具有9.86 GHz的自由频谱范围和5 MHz的频梳间距,可实现实测4 μs的时间分辨率(理论时间分辨率 2 μs)。同时,作者使用另一套立的带间联激光(ICL)光谱仪对DCS测量的精度做了仔细的对比研究,确认了DCS测量的准确性。研究结果表明,单脉冲DCS可以以4 μs时间分辨测量速率解析丙炔氧化动力学(图3),DCS数据清楚显示:在反应早期(0-0.6 ms)能观察到宽带丙炔吸收特征峰,而在0.75 ms之后可以观察到水的精细特征光谱。在剧烈的高温高压反应中(1 ms 内约2500K和60倍的温度和压力变化)DCS数据显示了出良好的信噪比,其信号的自然噪声抑制和时间分辨率在高焓测试环境中显示出明显优势。同时,立的辅助激光测量光谱(ICL)结果与DCS系统测量结果具有良好的一致性(图4)。此外,DCS能够解析与温度直接相关的量子态信息。并且,随着光谱模型和高温截面数据库的改进,将来DCS系统的测量准确性会进一步提升。 随着中红外双梳光谱技术的出现,为超灵敏双光梳红外光谱仪在高焓反应和非平衡环境的反应动力学研究中提供了广阔的研究机遇。研究者坚信超灵敏双光梳红外光谱仪在高能反应动力学研究中将会有更多应用前景。图1 高能反应系统实验装置示意图A:QCL双光梳快速红外光谱系统(DCS)包括相应的探测器;B:立的ICL激光系统用于探测p-C3H4反应;C:立的ICL激光探测系统,用于探测反应中水的变化 图2 2% p-C3H4 / 18% O2/ 80% Ar 在1225 K,2.8 大气压条件下丙炔氧化反应动力学研究结果(a)测量和模拟反应的热力学条件;(b)DCS测量的吸收光谱随时间的变化关系。 白色虚线区域表示具有高信噪比的两个区域 图3 丙炔氧化反应动力学DCS研究结果( 1215 cm-1-1225 cm-1)图4 p-C3H4 / Ar在 1120 K、3大气压条件下的高温扫描QCL激光(ICL, 灰色)和DCS(蓝色)光谱对比 参考文献:[1] Nicolas H. Pinkowski et al., Dual-comb spectroscopy for high-temperature reaction kinetics, 2020, Meas. Sci. Technol. 31 055501, https://doi.org/10.1088/1361-6501/ab6ecc.
  • 福州大学-康宁反应器应用认证实验室氧化新案例
    背景介绍环氧苯乙烷又称氧化苯乙烯,可用作环氧树脂稀释剂、UV-吸收剂、增香剂,也是有机合成,制药工业、香料工业的重要中间体。如环氧苯乙烷催化加氢制得的β-苯乙醇是玫瑰油、丁香油、橙花油的主要成分,广泛应用于食品、烟草、肥皂及化妆品香精。 二、传统工艺分析环氧苯乙烷工业上主要通过卤醇法和过氧化氢催化环氧化合成。卤醇法由于其能耗高,污染重,是一个急需改进的工艺;而借助有机金属催化进行的过氧化氢环氧化因其环保,无污染等优点,使得该工艺具备广阔前景。但其缺点也很明显,反应时间过长,过氧化氢用量过大,制约了其工业化应用。 三、连续流工艺探讨福州大学的连续流专家郑辉东团队就苯乙烯环氧化进行了一系列连续流研究,希望借助微反应器技术解决苯乙烯催化环氧化存在的问题。首先作者对2,2,2 -三氟苯乙酮的催化机理作了探讨。氟原子是一个良好的吸电子基团,2,2,2-三氟苯乙酮能与MeCN和H2O2反应后,生成一个更具活性的五元环氧化剂中间体,稳定这种过渡态是提高反应转化率和选择性的关键。?接着郑教授团队用该催化剂进行了釜式工艺的对照实验,确定了反应的催化剂,溶剂及缓冲液体系(如上图所示),并完成了20mmol的放大实验。这里,作者进行了釜式条件下,反应时间和转化率相关性的研究,如下:结果表明,只有通过延长反应时间至5小时,且增加反应浓度(减小反应体系的溶剂和缓冲液用量),才能得到90.3%转化率,95.7%选择性(Fig 1b);此外,过氧化氢的用量需4个当量。作者分析原因,认为是非均相反应放大过程中,两相无法快速有效地混合以及换热效率低下导致局部反应差异化过大所致。因此,作者希望借助Corning 反应器高效优异的传质传热特性来解决这一问题。作者根据釜式工艺,在筛选优化了反应温度,催化剂比例,溶剂配比和流速等参数后,最终确定以模式3进行连续流环氧化,如下图所示,在模式3下,反应在80℃,背压8bar,总流速30ml/min,缓冲液流速8.5ml/min,通过过氧化氢的二次进料以及首次反应液的二次反应,可实现96.7%转化率,95%选择性,最终收率可达91.8%。整个反应耗时仅需3.17min,与釜式工艺的5小时相比,反应时间大大缩短,且反应效果更好(釜式工艺下,转化率仅90.3%),此外过氧化氢用量减小至3个当量。究其原因在于Corning反应器独特的心形结构设计,从而大大强化了反应过程中的传质和传热,使得反应速度大大提升。实验结论:●通过Corning连续流反应器发展并优化出一种新的苯乙烯环氧化工艺;●使用该连续流工艺,可获得较之釜式更为优异的反应结果,转化率96.7%,选择性95%;●该连续流工艺反应耗时更短(3.17min),安全性更高;●该工艺可以无缝放大,非常适合苯乙烯环氧化的工业化应用。参考资料:Journal of Flow Chemistry (2020). DOI:10.1007 /s41981 -019-00065-62018年9月5日,福州大学和美国康宁公司就微反应器应用创新达成战略合作伙伴协议,成立了福州大学-康宁反应器应用认证实验室。这是美国康宁公司在中国高校系统搭建的第一家反应器应用认证实验室,也是全球第6家反应器应用认证实验室。福州大学是国家“双一流”、国家“211工程”重点建设大学。石油化工学院在坚持发展创新的同时,一直把环保和安全作为专业教育的重要内涵,同时积极推进“产学研”深度融合,实现了多方的互利共赢、共同发展。福州大学-康宁反应器应用认证实验室成立一年多,在郑辉东教授的带领下,完成了多项研究,实验室成果的技术转化正在稳步推进中。康宁反应器技术有限公司版权所有未经许可,不得做任何形式的转载和出版
  • 解决反应中的固体,可放大的端到端三步反应全合成!
    个康宁用“心”做反应让阅读成为习惯,让灵魂拥有温度摘要莫达非尼是一种抗发作性睡病药物,用于治疗与睡眠呼吸暂停和轮班工作障碍相关的白天过度嗜睡并且无副作用或成瘾性。本文将向您介绍如何通过康宁Lab Reactor反应器无需中间纯化步骤,三步串联合成USP级莫达非尼。该工艺可以在单个串联工艺中进行,是构建端到端药物连续生产的一次非常有意义的尝试。[1]图1. 报道的典型的莫达非尼合成路线Bicherov[3]在Maurya的基础上做了改进的三步反应研究:利用硫代硫酸钠和2-氯乙酰胺制备氨甲酰甲基硫酸钠(SCS,图2)SCS与二苯甲醇反应生成 2-(苯甲酰硫代)乙酰胺中间体6中间体6氧化合成莫达非尼(图1)该合成路线,虽然避免使用昂贵的Nafion催化剂和含有巯基的试剂(有强刺激性气味)。但是产率和产能的问题依然没有很好的解决。图2. 适用于连续流技术三步合成莫达非尼研究者受到Bicherov的启发,通过仔细选择低毒性试剂和FDA3级溶剂,研究连续流反应条件。研究过程:一、初步连续流工艺研究图3. 3步连续合成流程图研究者尝试了3步连续合成莫达非尼。该工艺系统在不到6分钟内获得标准剂量莫达非尼(100毫克)。可运行1.5小时以上,产能为23克/天。经过研究3步串联基本反应条件和关键点如下:第一步:为了避免硫代硫酸钠与步骤二中甲酸反应堵塞通道,使用略微过量的2-氯乙酰胺。第二步:反应需保持中间产物6(熔点为110℃)为液体状态,实验选择115℃为反应温度。反应结束后,向反应液加入甲基丙酮(简称MEK)作为溶剂溶解反应物避免管道堵塞。在此步骤中随着反应时间变长选择性降低。第三步:在20℃使用钨酸钠作为催化剂(4 mol%),加入苯基膦酸作为稳定剂,背压7巴,反应时间大大缩短。【编者】作者利用自制微反应器可以做一些连续流反应的初步研究。为了进行更好的工艺条件优化和得到可放大的连续流工艺条件,作者使用康宁Lab反应器进行了实验。康宁反应器可以实现从实验室工艺到大生产的无缝放大,有利于迅速实现工业化生产。二、康宁Lab Reactor 三步连续合成莫达非尼利用康宁Lab反应器,研究者将第一步和第二步的停留时间减少到1分钟。在第二步反应温度调整到150°C,相较于自制微反应器,转化率从78%升高到97%,选择性也从86%增加到88%,纯度99%。采用高温进料方式,可以解决反应过程中的固体析出的难题。康宁反应器可以精确控制反应条件,如物料比和温度,最大程度上减少副产物的生成。图4. 康宁Lab Reactor连续流工艺流程图最终三步合成工艺:第一步:将2-氯乙酰胺和硫代硫酸钠溶液注入康宁Lab Reactor第一个模块,停留时间为1分钟。反应液与二苯甲醇甲酸溶液在第二单元模块混合,反应物流经第三单元模块保持温度150℃,停留时间为1 分钟。第二步:第一步输出溶液连接到Y型混合器与甲基丙酮混合。输出溶液进入第四个Lab Reactor模块。泵入钨酸钠(4 mol%)、苯基膦酸(4.5 mol%)和1.5当量的15%过氧化氢溶液,反应温度20℃,停留时间1.25分钟。Zaiput背压阀背压7巴。冰浴收集粗品,搅拌后通过饱和碳酸钠水溶液来溶解羧酸副产物,用甲基叔丁基醚(MTBE)清洗固体,去除剩余的中间体6,通过HPLC-DAD分析。获得77%的总收率,纯度99 %,符合USP要求。同时,研究者在选用溶剂的时候考虑了毒性问题,选择的都是符合FDA要求的低毒性溶剂。还从经济可行性考虑测算了成本,最后测算结果每片莫达非尼的成本为0.03欧元(每片100毫克)。较Maurya合成法成本7.30欧元相比降低了200多倍。结果与讨论本文报告的工艺展示了流动化学在合成领域的优势:反应时间短,可以精确地控制反应量,以减少杂质的形成,提高再现性;应用康宁AFR反应器串联在3分钟内即可完成整个3步反应,中间产物6的输出量为17.8克/小时,莫达非尼的输出量为5.3克/小时,纯度99%;该三步连续流工艺比目前任何工业化工艺E因子都低。不仅选用的溶剂环保而且产生副产物也是无害的(例如NaCl、NaHSO4);康宁反应器无缝放大的特性有助于未来实现连续工业化生产;药物端到端的多步合成的连续化,为药物的智能制造打开了大门。参考文献:[1]Green Chem., 2022,24, 2094-2103[2]Green Chem.,2017, 19, 629–633.[3]Chem. Bull., 2010, 59, 91–101.
  • 国家重点研发计划 “快速热化学反应过程分析仪”项目已形成样机产品
    由沈阳化工大学等10家单位组成的国家重点研发计划“快速热化学反应过程分析仪”项目组今天召开研究进展与成果产业化推进会。该项目2022年立项,经过项目团队一年多的科技攻关,现已形成“快速热化学反应过程分析仪”样机产品,并开始加快推进成果产业化。据该项目负责人沈阳化工大学教授许光文介绍,过程分析是科学仪器发展的热点和前沿方向,受仪器原理和结构限制,国内外仍缺乏对高温快速反应过程特性的有效监测手段和分析仪器,难以对气相产物全组分信息在线精准采集。2022年,在辽宁省科技厅组织下,由沈阳化工大学牵头,联合中国科学院过程工程研究所、杭州谱育科技发展有限公司等10家在热化学快速反应转化器和小分子、大分子、杂原子等气体产物在线检测仪两方面的产、学、研、用突出单位成功申报国家重点研发计划“基础科研条件与重大科学仪器设备研发”专项立项“快速热化学反应过程分析仪”项目。据悉,该项目主要研制我国首套完全国产化、潜在领先国际同类仪器的快速热化学反应过程分析仪系统,分析产物生成反应动力学、测试全产物质量动态演变特性,提出分别利用快速过程质谱、高分辨率质谱和TDLAS激光光谱仪相结合的综合测试和表征技术方法,测试“小分子永久性气体生成曲线”定量动力学、获取“中等质量数以上产物全质量谱图”研究产物生成特性及其随反应时间的变化、并解决“含N、S等杂原子化合物实时释放”的测试难题,成果可形成有效手段,揭示快速反应气相产物生成过程特性,以全面研究认识反应。据了解,该项目创新之处在于,在“微型平推流”中以高温颗粒加热方式于高压下快速诱发在线伺样的物料发生化学反应、通过微型平推流高保真导出产物信息、全产物在线快速检测产物生成动态特性、解析反应动力学和反应机理,将针对典型物质的快速热化学反应过程特性试验并验证分析仪及系统的应用性能,建设分析仪产品的生产线、构建产业化平台,通过应用推广,推动我国快速反应分析仪及其应用技术的持续发展和核心竞争力。
  • 上新 | IKA FLOW System 微通道反应器【文末彩蛋】
    创新、创新、创新,谈何容易。作为合成实验室中的一枚小小螺丝钉的我,好不容易找到一些新思路想做出点新东西,但感觉困难重重,譬如:反应放热量超级大,或必须引入易燃易爆的反应物,安全隐忧伤不起;反应时间超长,不知何年何月才能找到Mr. Right;产率死活上不去;催化剂金贵,烧钱… … 微通道反应技术是目前非常火爆的一种反应技术,可让化学反应以连续流动的形式发生,果真是另辟蹊径。值得一提的是,相较于传统热合成的反应,微反的确有其特殊的优势:节省成本减少溶剂的使用,无需或减少纯化步骤更安全热交换能效更高,易燃易爆参与的或放热量大的反应,更安全提高产率混合效果更好,减少副反应,反应产率更高提高效率缩短反应时间(耗时长),条件筛选效率高易于放大实现工业化生产点击了解详情:IKA FLOW System彩蛋-免费试用新品上市,试用开启!即日起至2021年5月31日截止,先到先安排。快人一步,总会领先一步。参与要求 申请理由,以方便我们初步判断是否适合该产品 填写您的详细联系方式:姓名、电话、邮箱、单位名称参与方式 发送您的试用申请至info@ika.cn;关于IKA IKA是工业和科研领域全球领先的实验室仪器设备, 分析仪器设备和加工技术制造商之一。总部位于德国施陶芬, IKA的产品和技术服务于全球超过160个国家的客户。公司拥有超过900多名员工, 致力于为客户提供最好的技术, 帮助客户获得成功。同时,IKA还与全球知名大学和科学家进行着密切的合作, 支持其在科研道路上不断探索。除了位于德国的总公司, IKA现在在美国, 中国, 马来西亚, 日本, 印度, 巴西, 韩国, 越南, 英国和波兰均设有独立运营的全资子公司。
  • 危化反应,除了“硝化”还有
    研究简介重氮化合物作为高能化合物具有热不稳定性和爆炸性,大部分在常温环境即可自发性分解放热放气。目前工业规模的重氮化生产多选用半间歇的加料方式和大功率的低温冷却设备来控制体系传热。高能耗给企业的发展带来阻碍。 邻氨基苯甲酸甲酯(MA)的重氮盐作为一种典型的重氮化合物被广泛应用于精细化工、制药工程等领域。现阶段工业生产中邻氨基苯甲酸甲酯(MA)重氮盐的合成多选用盐酸体系,合成路线如图 1 所示。图1. MA重氮盐合成方程式但半间歇生产工艺存在以下问题:MA 具有胺和酯的双重性质,难溶于酸且长时间在高浓度酸性体系中会发生一定程度的水解。因此需选用逆法重氮化的合成方式,将 MA 与亚硝酸钠溶液混合打浆后滴加到酸中,物料相态的非均一性使得传质困难,而且加料过程中物料配比的精准性难以被控制。间歇反应釜传质传热效率低,单位体积换热面积小,致使较大规模生产仍需要较长反应时间,重氮组分的长时间停留导致平行副反应发生,同时也增加了潜在热失控风险。多起因重氮化合物导致事故被相继报道。在这种形势下,寻找一种更稳定、高效、安全的方案来解决反应中能耗高、效率低、三废多是十分必要和迫切的。近年来,连续流化学技术发展迅速,微通道反应器作为一种新型反应器,在降低能源消耗、提高传质和传热、抑制平行副反应和提高反应体系安全性等方面具有独特优势,能够处理多种危险工艺。微通道连续流技术在重氮化合物的合成过程中有着成功的案例,并且有着巨大的经济效益。本文将为您介绍来自青岛科技大学王犇博士等发表在《化工进展》的研究成果:“微反应器内邻氨基苯甲酸甲酯的连续重氮化工艺”。小编将详细为您解读项目组如何应用康宁G1微通道反应器技术优势成功开发出连续流工艺,有效解决传统半间歇工艺的安全隐患并提高收率的。研究过程康宁微反应器成功开发邻氨基苯甲酸甲酯的连续重氮化工艺研究者选用康宁G1反应器进行工艺实验,反应装置如图2所示。图2. 微通道连续流重氮化反应的实验装置康宁反应器的模块化设计给工艺开发带来便利。根据反应的要求,可以设置预冷和预热模块,可以分步输入反应物料,可以增加淬灭模块,在整个反应过程中,还可以设置不同的温区。一、反应条件优化研究者以MA重氮盐的收率为考察指标,研究了半间歇及连续流工艺物料比、反应温度、停留时间和流速对结果的影响。1. 物料比对反应的影响1.1亚硝酸钠摩尔配比对反应的影响半间歇条件下,MA与亚硝酸钠摩尔比需要比理论值高出30 %。而且在加料过程中物料配比很难做到精准控制,亚硝酸钠过高使得副反应增加、收率降低。在微通道连续流工艺中,MA和亚硝酸钠溶液分别由计量泵泵入预混模块,对物料初始混合的强化使反应过程平稳,精准的物料配比减少副反应的发生。如图:当MA与亚硝酸钠摩尔比为1:1.1时,重氮化收率就达到了90.3 %,高于半间歇工艺的81.3%。图3. MA与亚硝酸钠摩尔配比对重氮化收率的影响1.2 盐酸摩尔配比对反应的影响理论MA与盐酸的摩尔配比应为1∶2,由于重氮反应体系需保持一定的酸度以抑制副反应和维持重氮盐组分的稳定性,故盐酸的实际用量要高于理论值。半间歇工艺中,当MA与盐酸的摩尔配比为1∶3时,重氮化收率达到峰值。需要注意的是在半间歇合成过程中反应液中有明显焦油状物质的生成,且盐酸摩尔用量越低该物质的量越多。微通道连续流工艺中,MA与盐酸的摩尔配比为1∶2.6时反应收率就到达峰值趋于平稳,而且反应液颜色正常,未观察到焦油状物质的生成。这一趋势得益于微通道反应器是平推流反应器,无反混而且反应时间短、反应持液量小的特性。生成的重氮组分能被及时的移出,进入后续反应,不需要大量的酸来抑制平行副反应。图4. MA与盐酸摩尔配比对重氮化收率的影响2. 反应温度的影响在半间歇工艺中,15 ℃时重氮化收率达到峰值80.4 %。值得注意的是,在大于25 ℃的半间歇实验中均出现了阶段性大幅超温现象,导致重氮化收率大幅下降并伴随大量焦油状物质生成。间歇反应釜的固有特性和加料方式决定了反应体系局部温度过高产生“热点”现象,反应釜内热量累积易引发重氮组分的二次分解放热导致反应失控。在微通道合成过程中,重氮化反应可以在高的反应温度、短的停留时间条件下获取较高的重氮化收率。故当反应温度为35 ℃,MA重氮盐的收率可达90.3 %。图5. 反应温度对重氮化收率的影响3. 停留时间对反应的影响康宁微通道模块“心形结构”强化了混合,停留时间为40s时重氮化收率趋于平稳,相比半间歇工艺极大缩短反应时间。图6. 停留时间对重氮化收率的影响4. 流速对反应的影响在微通道反应器中,流速是影响混合和传质效果的重要因素。保持反应停留时间不变,康宁反应器可以通过改变反应模块串联数量调节反应体系流量。作者考察了流速对重氮化收率的影响,结果如图7所示。当反应体系流量大于51g/min时,重氮化收率趋于稳定,表明此时反应体系已经达到良好混合状态图7. 流速对重氮化收率的影响综上微通道连续流工艺最佳合成条件为:n(MA)∶n(亚硝酸钠)∶n(盐酸)=1∶1.15∶2.67,反应温度为34.62 ℃,停留时间为45.07 s,此条件下MA 重氮盐收率为92.14 %。而半间歇工艺最佳合成条件为:n(MA)∶n(亚硝酸钠)∶n(盐酸)=1∶1.35∶3.11,反应温度为16.73 ℃,停留时间为16.34 min,此条件下 MA 重氮盐收率为81.35 %。二、长期运行实验及工业放大可行性探讨作者在单因素实验的基础上,采用 Box-Behnken Design(BBD)中心组合原理构建响应面模型,在优化所得的最佳工艺条件下,对 MA 连续重氮化工艺长期运行的可行性进行初步验证。在连续20小时的运行过程中,反应体系保持稳定,未出现局部沉淀、通道堵塞等异常现象。以2小时为周期进行取样分析,MA重氮盐收率均稳定在92 % ± 0.3 %,表明该工艺具有可放大性,适合于工业化生产应用。尽管国产微反应器都显示了从小试工艺到生产的放大效应。但康宁微反应器的所有工业化应用都验证了康宁微反应器的“无缝放大”。康宁反应器的无缝放大,避免了传统半间歇工艺需要通过“小试-中试-生产”逐级尺寸放大,为企业节约时间成本和原材料成本,可以快速应对市场需求。结果讨论研究者成功开发了微通道反应器内重氮化反应制备MA重氮盐的连续流工艺。与传统半间歇合成工艺相比,降低了工艺危险性、提高了产品收率和生产效率。相比于半间歇合成工艺,连续流合成工艺大幅降低了副反应的发生,使反应过程更加可控,同时减少三废。微通道连续流技术有效解决了MA半间歇重氮化工艺对温度的高敏感性以及低温的依赖性,降低能耗。该工艺可作为一种本质安全化的生产方式,具有良好的工业应用前景,有望为类似MA重氮盐的其他危险物质的合成提供一条有效的解决方案。参考文献:化工进展. 2021,40(10)
  • 日本东京理化公司发布微波合成仪用耐压反应釜
    东京理化EYELA于2010年2月15号推出了耐压微波合成反应釜,釜体由金属镂空外套和PTFE内管组成,镂空金属外套既保证了微波能量的充分传导又保证了安全,反应在PTFE内管里进行,PTFE超强的化学惰性保证了任何化学组分都不会产生可觉察得到的腐蚀和污染。品名 微波合成用 耐压反应釜 型号 MWP-1000 / MWP-2000 货号 240180 / 240860 反应釜个数 1个 合成体积 5~10mL / 25~60mL 温度耐受范围 室温+10~220℃ 最高耐受压力 2.5MPa(25kg) 搅拌方式 磁力搅拌(磁力搅拌器需另配) 接液部材料 PFA、PTFE 最长连续反应时间 4小时以内 / 2小时以内 容器外寸法(㎜) &phi 50× 130H / &phi 95× 136H
  • 【新案例】利用康宁微反应器实现苄位连续纯氧氧化工艺研究
    研究简介科学期刊OPRD在2021年7月16日这一期(第7期,第25卷)刊登了来自大连理工大学的孟庆伟教授课题组利用康宁反应器进行苄基催化氧化的最新连续流工艺研究成果,并将其作为封面文章进行了特别报道。本文将详细介绍本研究成果。[1]苄基的直接氧化已广泛应用于药物和精细化学品的合成,很多市售药物分子结构中含有一个或多个被氧化的苄基位置(图1)。传统工艺上,苄基氧化反应需要引入金属催化剂,如 Co、Ru、Ni、Mn 和 Cu。难以避免的金属杂质残留限制了这些体系在药物中的应用。近几年研究者希望能够通过应用非金属催化剂实现苄基的氧化,分子氧被认为是一种理想的氧化剂。有研究者采用O2作为氧化剂建立了从苄基化合物中获得酮的绿色方法[2-7]。但反应时间长,从几十小时到几天不等,效率相对较低。微通道反应器持液量低、高效传热特性可以降低纯氧气与易燃溶剂相互作用时发生局部过热而失控的风险。特别是康宁微反应器独特的内部结构,允许反应物连续分散并充分混合,从而消除了气液反应中的传质限制。传质和温度会影响反应动力学,温度升高反应时间缩短。图2. 反应体系示意图孟教授课题组的苄基催化氧化连续流工艺,选用非金属催化,停留时间54s,获得了高达90.3%的收率,且催化剂和溶剂均可实现循环利用(分别获得了92.6%和94.5%的回收率),且该方法具有很好的底物普适性,为奥卡西平等药物的合成,提供了易于放大的工艺。 研究过程实验以1,2,3,4-四氢萘(1a)的氧化反应为模型反应。对苯基sp3 C - H键进行选择性氧化生成相应的酮类化合物。N-羟基邻苯二甲酰亚胺 (NHPI) 作为催化剂,亚硝酸叔丁酯 (TBN) 作为自由基引发剂。一、反应条件优化研究者选择O2作为氧化剂对溶剂、反应温度、停留时间和物料比等进行了优化实验。1、研究者对溶剂体系进行了考察(图3)通过实验得出最佳溶剂为MeCN和DMK的混合溶剂,该体系仅在54s内便获得最高的收率75.1%(条目7)。图3. 溶剂系统筛选2、接下来分别对反应温度、物料比和停留时间做了优化实验,实验结果见下图:图4. 在微通道反应器中进行的温度和物料比条件优化实验 底物1a的转化率与温度的升高呈正相关。然而在高温条件下,副产物2,3-二氢萘-1,4-二酮(3a)的产率增加。 最佳反应温度为100℃(2a收率80.4%;图4(1))。 TBN的数量和1a的转换之间存在近似线性关系见图4(2).选择最佳1.5摩尔当量的TBN来优化反应选择性。 如图4(3)NHPI增加到0.75摩尔当量后继续增加对反应产率基本没有影响,故选择0.75摩尔当量NHPI。 此外,在间歇反应中NHPI的用量减少到0.2个当量时,反应收率仍可达到75.3%。同时,NHPI几乎可以完全回收而不被消耗。这些结果证明NHPI在反应中起到了催化剂的作用。 最佳的液体−气体流速比为1:20(图4条目1−3)。当液体流速(Vl)为1.0ml/min,氧气流速(Vg)为20ml/min,停留时间54s时收率最高。二、放大实验研究者应用康宁高通量微通道G1反应器进行了放大实验研究。实验显示连续运行28小时,产物2a的总收率为79.5%(1H-NMR),1小时可生产0.87g(图5)。图5:规模化连续流动苄基羰基化三、底物扩展实验结果最后,在优化条件下进行了底物扩展研究实验(图6)。由不同苄基化合物制备相应的各种酮,均获得了较高的收率。 图6. 苄基sp3 C的快速氧化−氢键得到相应的酮基 关于反应机理及催化剂的讨论为了进一步了解可能的反应机理,研究者进行了一系列平行反应(图7)。图8. 反应机理反应条件筛选和提出的自由基反应机理均表明NHPI不会在反应中被消耗。研究者在实验后收集NHPI,来验证其是否可用于回收(图10)。经过4个循环后,收率仍高于78%。本实验证实了NHPI作为自由基转运剂的作用,并进一步表明该工艺具有规模化商业回收的潜力,可有效降低成本。结果讨论 该研究描述了在 MeCN 和 DMK 的混合溶剂中,通过 NHPI 和 TBN 催化苄型 sp3 C-H 键的选择性氧化生成相应的酮。反应时间仅为54s,远低于间歇工艺。 作为催化剂的NHPI可以回收利用。多次循环的收率变化在1%以内。 NHPI的回收率也在90%以上。 作者对连续流工艺进行了放大研究,结果显现,在相同的工艺条件下,该工艺可实现安全连续化生产。 通过拓展实验,作者从苄基亚甲基中获得了一系列有价值的酮,收率为 41.2%~90.3%。 利用康宁微反应器进行快速的开发,不但可以对反应机理进行研究,也便于拓展底物,建立化合物库。 康宁反应器无缝放大的技术优势使该工艺具有很大的商业化潜力,特别是对于氧气氧化这一类在釜式工艺中存在较多困难的反应。Reference:[1] Lei Yun, Jingnan Zhao, Xiaofei Tang, Cunfei Ma, Zongyi Yu, and QingWei Meng*. Selective Oxidation of Benzylic sp3 C–H Bonds using Molecular Oxygen in a Continuous-Flow Microreactor Org. Process Res. Dev. 2021, 7, 1612–1618.[2] Dobras, G. Kasperczyk, K. Jurczyk, S. Orlinska, B. NHydroxyphthalimide Supported on Silica Coated with Ionic Liquids Containing CoCl2 (SCILLs) as New Catalytic System for SolventFree Ethylbenzene Oxidation. Catalysts 2020, 10, 252−264.[3] Mukherjee, M. Dey, A. Electron Transfer Control of Reductase versus Monooxygenase: Catalytic C−H Bond Hydroxylation and Alkene Epoxidation by Molecular Oxygen. ACS Cent. Sci. 2019, 5,671−682.[4] Li, J. Bao, W. H. Tang, Z. C. Guo, B. D. Zhang, S. W. Liu, H. L. Huang, S. P. Zhang, Y. Rao, Y. J. Cercosporin-bioinspired selective photooxidation reactions under mild conditions. Green Chem. 2019, 21, 6073−6081.[5] Hwang, K. C. Sagadevan, A. Kundu, P. The sustainable room temperature conversion of p-xylene to terephthalic acid using ozone and UV irradiation. Green Chem. 2019, 21, 6082−6088.[6] Liu, K. J. Duan, Z. H. Zeng, X. L. Sun, M. Tang, Z. L. Jiang,S. Cao, Z. He, W. M. Clean Oxidation of (Hetero)benzylic Csp3−H Bonds with Molecular Oxygen. ACS Sustainable Chem. Eng. 2019, 7,10293−10298.[7] Li, S. L. Zhu, B. Lee, R. Qiao, B. K. Jiang, Z. Y. Visible lightinduced selective aerobic oxidative transposition of vinyl halides using a tetrahalogenoferrate(iii) complex catalyst. Org. Chem. Front. 2018, 5, 380−385.
  • 利用自上而下质谱对蛋白质高阶结构和动力学进行时间分辨表征的微流控平台
    大家好,本周为大家分享一篇发表在Analytical Chemistry上的文章,Microfluidic Platform for Time-Resolved Characterization of Protein Higher-Order Structures and Dynamics Using Top-Down Mass Spectrometry [1],文章的通讯作者是北京大学生物医学前沿创新中心的王冠博教授和中国科学院深圳先进技术研究院的门涌帆副研究员。  蛋白质的高阶结构和动力学特性对理解蛋白质的生物学功能和揭示其潜在机制至关重要。自顶向下质谱法(Top-down MS)在完整蛋白水平和肽段碎片水平都能获得结构信息。非变性Top-down MS可以分析蛋白质复合体的结构以及完成亚基鉴定和修饰分析。自顶向下氢/氘交换质谱(Top-down HDX MS)为构象或结合界面分析提供了高空间分辨率,并实现了构象特异性表征。微流控芯片可以为这些质谱工作流程的前端反应提供优越的平台。然而,目前大多数质谱微芯片装置是为Bottom-up或Top-down蛋白质组学设计的。本文中,作者提出了一种用于蛋白质高阶结构和动态Top-down MS分析的芯片设计策略。它适用于时间分辨的非变性质谱和HDX质谱,该设计旨在有效电离完整的蛋白质复合物,灵活控制多种反应物流动,并在较大的流速范围内精确控制反应时间在亚微升/分钟。本文通过对单克隆抗体、抗体-抗原复合物和共存蛋白构象等体系的分析来验证该装置的性能。  TDK-MS(Top-down and kinetic MS)芯片的结构如图1A所示,该方法可以有效电离完整的蛋白质,包括单克隆抗体(mAb)和抗体-抗原复合物(图1 B, C)。  图1. 完整蛋白质和蛋白质复合体在非变性条件下的高效电离  虽然分析蛋白质组合化学计量学和监测构象变化需要保持蛋白质高阶结构和非共价相互作用的完整性,然而为了推导结构信息或在串联MS中展开蛋白质以提高碎裂效率,往往需要不同程度的变性来产生亚复合体,因此变性剂的浓度和变性的时间对变性程度至关重要。本文中,作者采用交错人字微结构(Herringbone microstructure, HM)(图2A, B),并对其性能进行了评估(图2C−E)。如此高的混合效率为进一步微型化芯片混合模块提供了可能。在监测Mb的变性时,作者使用TDK-MS芯片和商用混合三通管平行混合holo-Mb溶液(5 μM)与乙腈(ACN),并比较它们在混合比例变化时的响应(图2F)。TDK-MS芯片在非变性和变性条件之间切换的快速响应通过NIST mAb的变性得到了证明,在向NIST mAb溶液中添加甲酸后,响应时间小于5分钟(图2G)。  图2. 高效混合和快速响应的流体控制  微芯片的灵活通道设计允许引入独立控制的溶液。例如,尽管酸和有机溶剂都能诱导变性,但这两种变性剂同时存在时,对变性途径的影响是不同的。Mb和Hb是血红素蛋白,其中血红素基团分别非共价连接在1条多肽链和4条非共价组装链上,因此这是研究共存复合体解离动力学和亚基构象变化的理想模型。将5 μM holo蛋白溶液与ACN和FA按一定的混合比例依次混合,可以通过解离产物的出现和蛋白质离子电荷态分布的变化来表征复杂的解离和蛋白质的展开。在固定ACN浓度下,随着FA浓度从0.01增加到0.3% (v/v),依次观察到的主要现象是血红素丢失、apo-Mb展开以及折叠的holo-Mb转化为展开的apo-Mb(图3A)。相比之下,在FA浓度恒定的情况下,当ACN从1增加到50%时,Mb主要表现为血红素损失,只有中等程度的apo-Mb展开,这可能是由于展开的部分迅速聚集(图3B)。  图3. (A)增加FA浓度,固定ACN浓度和(B)增加ACN浓度,固定FA浓度时获得的Mb和Hb的质谱图。  在HDX MS检测中,TDK-MS芯片提供了快速和有效的氘代及淬灭,精确控制HDX反应时间,并在2H-标记形式下高效电离完整蛋白质(图4)。  图4. 2H标记完整的(A)Mb、(B)Hb α亚基和(C)Hb β亚基在不同反应时间下的HDX质谱图  由于过大的流速不利于电离效率,并且有可能会增加堵塞或流动中断的风险,因此流速应保持在最佳范围内,这又限制了混合通道中HDX时间的可调节范围,从而影响了HDX动力学分析的灵活性。为了解决这一问题,作者设计了一个具有多个不同长度反应通道的混合模块,在不更换芯片的情况下,除了改变流速外,还可以通过通道切换在更大范围内调整反应时间。在原型芯片中,5个不同长度的通道可以在对蛋白质电离和流动稳定性都最优的流速下,产生从几秒到几分钟不等有效的HDX时间(图5)。  图5. Top-Down HDX MS 分析  本文中作者开发的策略将有利于生物大分子结构的精细分析,并有助于质谱微芯片的方法开发。
  • 微反应、固定床、釜式反应器杂化,实现硝化、加氢、环化、还原全连续
    个前言在化学合成中,每一步反应都有其独特性。对应于其独特性,化学化工研究者需要寻找合适的反应器来研究其工艺参数,实现放大生产。今天给大家介绍一篇多步反应全连续的文章。作者应用微反应器、固定床反应器以及釜式反应器杂化,实现硝化、加氢、环化、还原全连续操作,实现了Afizagabar (S44819)关键中间体的连续生产。研究背景Afizagabar (S44819) 是一种首创的、有竞争性和选择性的 α5-GABAAR 拮抗剂。由于临床研究需要相对较高的剂量,在产品的开发阶段需要生产约150kg的Afizagabar。然而,在釜式工艺放大的过程中,特别是在硝化和氢化的步骤中,安全及放大问题阻碍了产品生产的进程。图1. Afizagabar方程式研究过程Afizagabar(S44819)的合成,涉及了两个关键中间体INT15和INT23 ,如图2所示,两者经过一系列反应最终合成产品S44819。图2. Afizagabar(S44819)合成路线INT15的合成过程:原料STM1先硝化后得到中间体11,中间体11经过Dakin−West反应、还原得到中间体13,中间体13关环、再经过硼氢化钠还原得到关键中间体INT15。本文主要介绍INT15的多步串联合成研究过程。一. 硝化工艺过程研究1. 釜式硝化工艺研究合成INT15的第一步硝化,釜式工艺是以硝酸-硫酸混酸为硝化剂,反应时间50−90分钟。但当温度升高,会生成危险的二硝基衍生物而安全风险大。硝化反应放热量大,步骤本身的反应热存在安全风险。而且后续步骤的反应热也存在安全风险。从DSC数据可知(图3),中间体11和中间体12的分解能量非常的高, (ΔHINT11 = −745 J/g, onset: 205 °C ΔHINT12 = −1394 J/g, onset: 187 °C),如果发生分解那么后果将会变得非常严重。图3. 中间体11和中间体12的DSC谱图2. 微反应连续硝化工艺研究作者对传统的硝化工艺进行了重新设计,使用微反应器代替间歇釜来实现硝化过程。图4.连续流硝化反应作者选用硝酸(HNO3)和冰醋酸(AcOH)作为硝化剂,对连续反应条件做了优化。通过实验得到硝化步骤的操作参数范围为:温度为35~45℃,停留时间30S,流速范围为1-6mL/min,反应转化率接近100%。该连续流工艺与传统釜式工艺相比:连续流微反应反应时间大大缩短(由釜式50−90分钟缩短到30秒);连续流无低温操作,节省能耗(微反应可以在35~45℃下进行,釜式在-65°C下进行);反应可控性好,易于放大;消除了二硝的产生,生产的安全性大大提升。二. 固定床加氢过程研究图5. 氢化步骤反应方程式针对INT12加氢的过程,作者采用了固定床工艺。作者选用Pd/Al2O3做为催化剂,在固定化床式加氢反应器中进行反应,通过加入HCL将INT13分批成盐的方式解决其不稳定的问题。并且,作者打通了微反应器硝化和固定床反应器氢化的两步连续过程。同时,为了减少单元操作和溶剂置换工序,作者对氢化、关环以及还原步骤的溶剂进行了优化。表1.不同溶剂对氢化和环化反应的影响研究发现,使用四氢呋喃/二氯甲烷/乙腈体系不仅有很高的氢化以及环化的转化率,而且可以将硝化、氢化、环合以及还原工序串联,实现连续化生产。多步反应全连续,溶剂的选择往往是成败的关键。三. 多步串联合成中间体INT15图6. 连续串联合成中间体INT5工艺流程图作者选用微通道反应器、固定化床加氢反应器、釜式反应器杂化的方式,经过溶剂筛选、工艺条件优化,将硝化、氢化、环化、还原反应步骤串联,中间不经过分离,实现了多步反应的全连续(图6)。多步全连续工艺不仅可以减少操作步骤,而且生产效率大幅度提高。串联后,实验室规模稳定运行5小时,并以11.95g/h的通量得到97.1%纯度的INT15。实验小结连续流技术改变了药物研究的时空产率,有了更广的参数窗口。与在线分析仪器的良好的兼容性,可以更好地实现自动化和智能化,有助于提高研发效率和快速转化,从而获得更好的技术优势;微通道连续流技术,由于其较低的持液量、强大的传质和换热能力,对于在传统间歇生产模式下具有安全风险的反应,例如涉及剧毒试剂、不稳定中间体的反应,具有较好的优势;此外,连续流生产是降低API合成工艺放大的有效工具,可以更快地应对市场变化,节省中试放大成本,提升企业的竞争力。参考文献:Org. Process Res. Dev. 2022, 26, 1223−1235编者语康宁反应器模块化的组装方式和开放的接口,非常适合与其他类型的反应器、在线检测设备以及后处理装置联用。康宁反应器无缝放大的技术,可以帮助客户实现更高效的工业化生产,尤其是硝化、加氢、重氮化、卤化等危险反应工艺。在过去的几年中,康宁已实施了多套杂化的多步连续工艺,帮助客户实现了传统间歇反应釜工艺向连续流技术的升级和改造,取得了非常好的社会效应和经济效应。
  • 欧世盛发布全自动加氢反应仪欧世盛H-Flow新品
    H-Flow是一款基于连续流动微反应加氢技术的全自动加氢反应仪。仪器采用清华大学专利微反应加氢技术,将高纯氢气与连续流动的反应物在装有催化剂微填充床内反应,结合全流程自动控制、在线实时检测、样品自动采集能功能,让加氢反应从此变得安全、高效、节能。仪器适用于实验室内加氢工艺开发及催化剂快速筛选,同时,高通量版可实现通风橱内加氢产品公斤级定制生产。全自动加氢反应仪主要特点l 可搭载高压高纯氢气发生器,无需配置氢气钢瓶l 整个加氢过程全流程控制,避免批次间差异l 反应时间大大缩短(从高压反应釜10小时以上,缩减到2-3分钟)l 主动式安全保护方案与被动式报货措施,使仪器工作更加安全可靠l 200℃反应温度、10MPa系统压力,适用于更广泛的加氢应用l 从mg到kg加氢反应体系,适用于加氢方法开发、快速催化剂筛选及公斤级生产l 体积小,可放置在通风橱内工作l 搭载在线紫外-可见、近红外检测器,实时监测反应结果 技术参数型号H-Flow-S05H-Flow-S30反应器催化剂装填量3~7ml150ml催化剂颗粒0.1~1mm反应压力10MPa反应温度室温~200℃预热器温度室温~200℃液体进料流速0.1~5 ml/min0.1~30 ml/min液体进料精度±1%FS液路伴热温度室温~100℃氢气进料速率5~100sccm100~1000sccm氮气进料速率5~100sccm100~1000sccm报警器通风橱上安装氢气浓度报警器 应用领域氢化还原反应硝基还原反应N-、O-去苯基化反应去卤素反应氢化去硫反应亚胺还原反应去重氮化反应腈类化合物还原反应烯烃和炔烃的饱和反应创新点:放弃加氢反应釜,放弃氢气钢瓶,实现本质安全,快速条件筛选,公斤级生产,全自动气液分离,可视智能化控制软件,工艺条件可直接放大至千吨级全自动加氢反应仪欧世盛H-Flow
  • 【新案例】重氮乙酸乙酯微反应连续流新工艺
    重氮乙酸乙酯是重要的合成片段,在有机合成中具有非常重要的作用,主要应用在C-H键的插入反应和不饱和键上的环化反应。 重氮乙酸乙酯在路易斯酸催化剂的存在下,与醛发生的C-H键插入反应具有十分重要的应用价值,因为产物 β-酮酸乙酯是多种原料药的中间体。 重氮乙酸乙酯试剂在加热情况下会引起分解和爆炸,还会自动分解出有毒物质,储存和运输都需要特别注意。 目前重氮乙酸乙酯的生产主要采用间歇釜式滴加工艺,即向釜内反应体系滴入亚硝酸钠水溶液,由于该滴加过程伴随着剧烈的热量释放,若不能及时有效地移走这些热量,将会造成局部飙温,导致产物分解,严重时甚至引起安全事故。 与传统釜式反应器相比,微通道反应器 面积/体积比提高了上千倍,反应传热快速且稳定,避免局部温度过高造成爆炸。 此外,由于采用连续化操作方式,生成的产物能够及时移出反应器进行冷却处理,从而最大限度地避免产物分解。 本文将向读者介绍今年6月份常州大学张跃教授研究团队发表在《现代化工》上的“重氮乙酸乙酯的连续合成工艺研究”研究成果。 该研究以甘氨酸乙酯盐酸盐和亚硝酸钠、硫酸为原料,合成重氮乙酸乙酯,采用微通道连续流反应器系统研究重氮乙酸乙酯的连续合成工艺。该工艺提高了产品收率并具有系统结构简单、操作简便、安全性高、易于自动化控制等优点。 研究介绍 一、微通道反应器模块结构通道反应系统由一系列特定的模块以及连接件组成,通过微通道模块、连接配件、物料输送装置的组合,形成适用于本反应的反应器系统。二、实验步骤1. 在室温下,将甘氨酸乙酯盐酸盐溶于定量的水记为原料1。2. 按照物料配比将亚硝酸钠溶于水记为原料2。3. 再按照物料配比将浓硫酸配制成5% 硫酸记为原料3。4. 在进行实验前将原料1和原料3混合在一起记为混合原料,待换热器系统温度稳定后,混合原料与原料2分别通过质量计量泵进入预冷模片,在2股物料分别充分预冷后,进入反应区中进行重氮化反应。5. 产物从出口连续出料,系统运行稳定后取样进行分析检测。反应装置及流程如图2所示。三、反应条件研究 研究者对重氮乙酸乙酯的微通道连续合成工艺多个影响因素进行了考察,探究亚硝酸钠用量、反应温度、酸用量和停留时间对反应的影响,研究过程分别如下图。最终研究者获得了该合成工艺的最佳条件:取用 n(甘氨酸乙酯盐酸盐):n(亚硝酸钠):n(5%硫酸) = 1 : 1.1 : 2,反应停留时间120 s,反应体系温度为10℃,此时收率可达92.8%。结果讨论与小结 研究者成功应用微通道反应器进行重氮乙酸乙酯的合成,大大缩短了反应时间,扩大工艺条件选择区间,实现对重氮化反应的有效控制,增加了安全系数,提高了反应效率并得到较高的收率 从乙酸乙酯的重氮化反应工艺研究过程来看,连续流技术充分发挥了其技术优势 连续流微反应器持液量小、高效的传热传质特点,保证了反应快速平稳的进行及反应安全性 康宁反应器无缝放大的优势为后续工业化应用提供了研究基础 该工艺可以实现重氮乙酸乙酯的连续化生产,为在其它反应中该产物现制现用提供了可能性,降低了储存和运输的安全风险 参考文献[1]岳家委,辜顺林,刘建武,朱佳慧,李孟金,张跃,严生虎.重氮乙酸乙酯的连续合成工艺研究[J].现代化工,2021,41(06):205-208.
  • 【安东不怕扰e直播】食品氧化
    氧化安定性测试仪:RapidOxy 100独特的 氧化安定性测试仪通过提高温度和使用过量纯氧来加速氧化过程。RapidOxy 100 非常适用于确定植物油和动物油(如人造奶油、黄油、食用油)、食品(如蛋黄酱、沙司、奶油、奶酪、饼干)、化妆品(润唇膏、护手霜、润肤露等)以及香料和香精的氧化安定性。关键功能快速且独特的测量方法优异的重现性和可重复性测量范围高达 180 °C与其他加速老化方法相比,可以在极短的测试时间内获得结果样品量较少,通常仅需 5 mL 或 4 g无需进行样品制备可使用磁搅拌器(可选)用柔软的棉纸和酒精可以快速轻松地清洁测量室和内置的玻璃样品盘基于 ASTM D8206 的测量原理操作简单且直观独立仪器(无需外部 PC)采用现代化设计的 5.7" 宽大电容触摸显示屏测量过程中可以在显示屏上监控压力曲线实时显示温度、时间和压力简便的数据传输和数据评估数据传输 (.rtf、.csv)采用 PC 软件(可选)进行数据监控与处理2 个 USB 端口紧凑且现代化的设计,占用空间小且重量轻占用空间极小 (200 mm x 400 mm),高度为 250 mm重量不足 9 kg,方便搬运(和在实验室内移动)环保型仪器清洁过程无需酒精外的其他化学品;没有试剂消耗样品制备不需要化学品玻璃样品盘可重复使用封闭系统,除样品外无其他消耗提高了能效,大幅缩短了反应时间,从而提高了化学过程的整体能效节能环保的帕尔贴冷却系统,测试结束后帕尔贴自动高效地重新冷却
  • 3分钟知结果!张改平院士团队成功研制新冠病毒检测试纸
    p style="text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体,SimSun "近日,从河南农业大学传来好消息:可用于快速检测新冠病毒的核酸检测试纸研制成功,该试纸检测精度高,反应时间只需3分钟,可用于诊断、治疗参考、流行病学调查、免疫评估等。 /span/pp style="text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体,SimSun "据悉,新冠肺炎疫情暴发以来,河南农业大学校长、中国工程院院士张改平集中其在河南农业大学、郑州大学和河南省农业科学院动物免疫学重点实验室等三个实验室的优势资源,组织精干研究团队,第一时间紧急启动新型冠状病毒疫苗和检测技术研究工作,目前已取得以下几个方面的阶段性成果:/span/pp style="text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体,SimSun "提出了采样随即灭活病毒的采样方案,可有效降低病毒扩散;/span/pp style="text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体,SimSun "设计合成了独特的引物,研制成功了可用于检测新型冠状病毒的普通PCR检测试剂和荧光定量PCR检测试剂。其中,荧光定量PCR检测试剂的检测精度为国家公布引物的10~100倍,检测时间为1.5小时;/span/pp style="text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体,SimSun "研制成功了可用于快速检测新型冠状病毒的核酸检测试纸,检测精度提高到10个拷贝以下,在试纸上的反应时间只需3分钟,可肉眼观测结果,操作简便,且不必使用专门的仪器设备;/span/pp style="text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体,SimSun "研制成功了新型冠状病毒抗体快速检测试纸,可用于诊断、治疗参考,流行病学调查、免疫评估等;/span/pp style="text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体,SimSun "利用现代基因工程技术、蛋白质结构生物学技术和疫苗学技术,设计、表达、纯化了新型冠状病毒蛋白,并经化学建构后研制成功了新型冠状病毒的疫苗抗原,2月8日已经将第一批抗原免疫了小动物和大动物,动物试验效果最快可于一个月内得出;/span/pp style="text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体,SimSun "此外,张改平团队已与中国科学院副院长张亚平院士和中国科学院应对疫情科研公关组组长徐涛院士等商定了合作,进行后续的抗体中和病毒试验和疫苗开发。/span/pp style="text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体,SimSun "br//span/pp style="text-indent: 2em "span style="font-family: 宋体,SimSun "张改平是河南农业大学校长、中国工程院院士,长期从事动物疫病和食品安全快速检测技术研究,率领团队在动物疫病和违禁药物残留快速检测技术方面做出了突出贡献,近20年来,张改平院士团队致力于新概念疫苗的研究,他的团队已研制出多个精准、高效、微量的新一代疫苗,正在申请国家批准。/span/ppbr//p
  • 干货|农药残留检测仪测试过程中需要注意哪些问题?
    农药残留是指农药使用后残存于环境、生物体和食品中的农药母体、衍生物、代谢物、降解物和杂质。造成蔬菜农药残留量超标的主要农药是一些国家禁止在蔬菜生产中使用的磷农药和氨基甲酸酯类农药,如甲胺磷、氧化乐果、甲拌磷、对硫磷、甲基对硫磷等。食用农药残留超标的蔬菜,对人体的危害非常严重,容易引起急性中毒,甚至死亡。农药残留检测仪是采用酶抑制法,依据国家标准GB/T 5009.199-2003研发而成,专门用于检测农药残留的仪器,能快速检测出蔬菜、水果、粮食、茶叶、水及土壤中磷和氨基甲酸脂类农药残留,适用于各级农业检测中心、工商部门、生产基地、农贸市场、超市、卫生、环保、学校等领域。农药残留检测仪测试过程中需要注意这些问题1、在检测过程中,反应瓶、微量移液器、移液管等要洗干净,特别是用完后需要立即清洗,并放在无污染的地方晾干(如滤纸上、移液管架上等);2、不同试剂使用不同的器具,并贴上标签;3、酶、显色剂、底物的加入量要准确,加后要摇匀;4、用手抓比色皿的磨砂面。放进仪器比色槽时,应将透光面对应光路方向,让光路通过比色皿的透光面;5、操作要尽量快。因为酶抑制率检测的关键就是抑制率与反应时间的关系,对照测量和样品测量操作时间不一致,会造成检测结果不准确;6、加入酶试剂以前一定要把培养池温度加热到37℃,以保证加完酶液和显色剂后能立即把反应瓶放入培养池,切记不能加完试剂后再等升温;7、在使用移液枪吸取溶液时,按压要适度,切忌一下按到底,并且吸头要及时清洗。
  • 德国LAUDA Integral XT 新品发布-反应釜温度控制专家
    德国LAUDA 以其50年来专业制造实验室及工业液体恒温系统的经验,采用独特的设计使密闭系统工作原理更加完善。LAUDA Integral XT在经过欧洲苛刻的安全标准(DIN EN 61010-1 standard, minimum 25 K)审核后于2006年底正式推向中国市场。 德国LAUDA Integral XT 反应釜专用-工艺过程恒温系统采用全新的密闭系统设计,Integral XT系列是主要应用于现场工艺实验和小型工艺生产的专业液体温度控制系统。 Integral XT目前在中国市场提供工作温度范围-50~300℃、加热功率高达10.4KW、制冷功率高达18.5KW、5.8bar的高压8级可调Vario泵提供80L/min的最大流速,能保证反应过程中有效的热传递过程,即使传输距离相当远也可保证。由于采用可调节的压力控制系统使得对压力较为敏感的玻璃反应釜的温度控制与不锈钢反应釜一样快速和安全。在加热、制冷控温范围,控温响应速度,友好界面等方面都有很明显的优势。在每一个要求得到快速温度变化及迅速反应时间的实验中都可以发挥很大的作用。 在化学及药物学的研究领域,这款设备多用于对玻璃或金属反应釜进行控温。在聚合化学反应及生物技术领域,它也常为合成器,生物反应器和发酵罐提供温度控制。 LAUDA独特的产品系列覆盖了全部紧凑型实验室恒温浴领域,可以完全根据客户的需求设计出制冷能力超过200KW的冷却/加热系统。LAUDA系列产品能为各级实验室提供最优化的冷/热源集成方案,控温精确,温度波动可达0.005℃。其全球主要客户超过10,000家。 更多产品信息请登陆 www.lauda.cn
  • ​光气“在线产生原位消耗”——连续光化学反应
    欢迎您点击上图或扫描二维码获取资料研究背景在连续流工艺中,原料化合物在极小的空间内进行快速混合和换热,并在精确控制反应温度、压力的情况下,在极短的时间内完成反应。因此,对于常规下需要小心处理的反应体系,如产生剧烈放热、爆炸风险高的反应(自由基反应,光化学反应等)或使用剧毒化学品的反应,连续流反应系统适用性更高。光气的连续在线制备光气(COCl2)是一种非常重要的有机中间体,具有很高的反应活性,但同时毒性极高。本文作者研究了一种新的流动光化学方法,以CHCl3和氧气(O2)在光照下在线制备COCl2,获得96%的收率。这个连续流动反应系统可以合成有价值的氯甲酸酯,碳酸酯和聚碳酸酯。图1. 反应流程及装置图如上图所示,反应器由12个石英玻璃管和一个40 W的低压水银灯作组成,总持液体积12.1ml。氯仿(CHCl3) 通过注射泵注入,氧气(O2)通过质量流量控制器(MFC)输送,两股物料混合时并伴有90℃加热至气态,混合气体进入光化学反应器中(反应器温度50℃),在一定波长下,在线生成光气,然后进一步与醇类底物进行反应得到目标产物。研究过程一.工艺参数筛选作者以正丁醇为底物筛选出光气的最优反应条件,从反应器出口得到的光气进一步与丁醇反应,得到产物1a和2a,并通过核磁来计算反应收率。筛选条件时,通过控制氯仿和氧气的物料流速来调整反应时间(exposure time)以及反应配比,得到的结果如下图所示。表1.工艺参数筛选实验结果二. 半连续方式进行底物拓展在筛选出最优的制备光气条件后,作者尝试不同醇类作为底物,以半连续的方式(光气采取连续流反应制备,碳酸酯采取釜式搅拌制备)进行碳酸酯的合成,均获得了不错的收率,其中部分底物收率最高可达98%,结果如下。图2. 半连续反应流程图三. 全连续方式制备碳酸酯作者进一步将整个系统构建为全连续化,在有/无溶剂,有/无有机碱以及不同有机碱的体系下拓展了反应底物,结果如下。表2.全连续制备碳酸脂结果可以看出,将整个系统整合成全连续过程,可以达到较好的收率。全连续化的实现也能大大增加化学反应的可靠性,稳定性和安全性。总结通过连续流光化学反应器在线制备光气是可行的;结合半连续和全连续反应系统,能成功地完成各类碳酸酯和氯甲酸酯的合成。参考文献:Org. Process Res. Dev,November 11, 2022编者语针对类似光气这种有毒气体参与的反应,在康宁微通道反应器上,具有很高的可行性。康宁反应器可以实现从实验室到生产的无缝放大,帮助客户快速实现该类工艺的规模化生产。康宁团队做过多例光气参与的反应,并获得很好的结果。康宁光化学反应器康宁G1光化学反应器拥有透光率高、耐高温、耐高压、光强度大、光源纯净、控温精准、无放大效应等优势。它可以满足用户对光化学反应及特定光源的要求,并让用户享受康宁反应器优秀的换热和传质性能带来的收益,具有以下技术特色:专门设计的高效光源系统确保光源的均匀分布;可提供多波长阵列的可调LED光源,且光强度可调;康宁玻璃模块两侧照明,实现高效的光透率;具有高效光源液体冷却系统,延长LED使用寿命;卓越的换热和传质性能;操作方式灵活:可实现多股进料,多温区控制;温度压力范围广:-60-200℃;具有更高的反应性能和安全性等。
  • 乙烯生产稳定保障:英国肖氏SDHmini露点仪助力氮气含水量监控
    在乙烯装置的运行过程中,氮气含水量的监测和控制对于保证装置的稳定运行和产品质量具有重要意义。氮气作为乙烯生产过程中的重要介质,其干燥程度直接影响催化剂的活性、设备的运行效率以及产品的最终质量。因此,对氮气含水量的准确测试与监控成为了乙烯装置管理中不可或缺的一环。乙烯生产稳定保障:英国肖氏SDHmini露点仪助力氮气含水量监控一、氮气含水量对乙烯装置稳定性的影响乙烯装置在高温高压的环境下运行,氮气中含有的微量水分会对系统的稳定运行造成不良影响。首先,水分会与装置中的催化剂发生反应,导致催化剂中毒或失活,从而影响催化反应的效率和选择性。其次,水分还会与系统中的金属部件发生腐蚀反应,加速设备的老化和损坏,缩短设备的使用寿命。此外,水分还可能导致系统中的阀门、仪表等部件发生冻结,造成装置的非计划停车和安全事故。乙烯生产稳定保障:英国肖氏SDHmini露点仪助力氮气含水量监控二、氮气含水量对乙烯产品质量的影响乙烯作为重要的化工原料,其纯度和质量对于下游产品的生产具有重要影响。氮气中含有的微量水分会直接影响乙烯产品的纯度和质量。在乙烯的精馏和分离过程中,水分会随乙烯一起进入产品,导致产品纯度下降,影响产品的使用性能和市场竞争力。此外,水分还可能与乙烯中的其他杂质发生反应,生成新的杂质,进一步降低产品的质量和纯度。三、氮气含水量测试的重要性鉴于氮气含水量对乙烯装置运行稳定性和产品质量的重要影响,对氮气进行含水量测试显得尤为重要。通过定期或不定期地对氮气进行含水量测试,可以及时发现氮气中的水分含量是否超标,从而采取相应的措施进行处理和调整。例如,当发现氮气中含水量超标时,可以采取更换干燥剂、调整干燥设备运行参数等措施来降低氮气中的水分含量,保证乙烯装置的稳定运行和产品质量。乙烯生产稳定保障:英国肖氏SDHmini露点仪助力氮气含水量监控为了确保氮气含水量的测试结果的准确性和可靠性,乙烯装置运行测试通常采用较高精度、高可靠性的露点仪。在众多露点仪品牌中,英国肖氏SHAW手持式露点仪SDHmini凭借其良好的性能和便捷的操作,成为了工业应用的理想选择。进口露点仪英国肖氏SHAW研发的SDHmini手持式露点仪具备一系列先进的技术特点,使得它在氮气含水量测试中表现出色。首先,它拥有自动校准功能,可以自动调整仪器状态,确保测试结果的准确性。同时,场校准/电子跨度检查装置使得用户可以通过简单的菜单指示进行操作,轻松完成校准工作。在测试精度方面,SDHmini手持式露点仪具有±2℃露点的准确度,重复性优于±0.3℃露点,能够满足乙烯装置对氮气含水量高精度测试的需求。此外,该露点仪对样品流速的要求较低,理想流速为2-5L/min,最大可达10L/min,使得测试过程更加灵活便捷。在反应时间方面,SDHmini手持式露点仪表现出色。从潮湿至干燥的过程,在-10℃至-60℃的温度范围内,反应时间小于120秒;而从干燥至潮湿的过程,在-110℃至-20℃的温度范围内,反应时间小于20秒。这种快速的反应时间使得测试过程更加高效,能够及时发现氮气中的水分变化。在设计和制造上,SDHmini手持式露点仪同样表现出色。它的尺寸适中,便于携带和操作;重量仅为1.75kg,减轻了测试人员的负担。同时,该露点仪的操作压力、操作湿度、操作温度以及保存温度等参数均符合工业应用的要求,确保了在各种环境下的稳定工作。此外,其防水分类达到IP66/NEMA 4X标准,可在恶劣环境下正常工作。在显示和数据处理方面,SDHmini手持式露点仪采用了全彩色LCD大屏幕,分辨率高达320 x 240(24 bits),使得测试数据清晰可见。同时,SDHmini手持式露点仪还具备数据记录功能,可存储多达300,000个读数,并支持数据和时间打印以及下载到PC中,便于数据的分析和管理。乙烯生产稳定保障:英国肖氏SDHmini露点仪助力氮气含水量监控进口露点仪品牌英国肖氏SHAW便携式露点仪SDHmini凭借其良好的性能和便捷的操作,成为了乙烯装置氮气含水量测试的得力助手。通过使用SDHmini手持式露点仪进行氮气含水量的测试与监控,可以确保乙烯装置的稳定运行和产品质量,为乙烯生产的高效、稳定和安全提供有力保障。更多乙烯生产稳定保障:英国肖氏SDHmini露点仪助力氮气含水量监控、请致电英肖仪器仪表(上海)有限公司1⃣ ️ 7⃣ ️ 3⃣ ️ 1⃣ ️ 7⃣ ️ 6⃣ ️ 0⃣ ️ 8⃣ ️ 3⃣ ️ 7⃣ ️ 6⃣ ️ ,英肖仪器仪表(上海)有限公司是进口露点仪品牌英国肖氏SHAW总代理、代表处、肖氏SHAW露点仪售后服务保障。
  • 应用方案|安杰科技为您送来硫化物测试解决方案,请您查收
    -2价硫的化合物统称为硫化物。地表水以及饮用水中检测的硫化物通常为硫化氢以及可溶性硫化物,硫化物是水体污染的重要指标。硫化氢有强烈的臭鸡蛋味,水中只要含有零点零几mg/L的硫化氢,就会引起异味;硫化氢的毒性也很大,可危害细胞色素、氧化酶,造成细胞组织缺氧,甚至危及生命;另外,硫化氢在细菌作用下会氧化生成硫酸,从而腐蚀金属设备和管道。一、产品介绍安杰科技AJ-1000流动注射分析仪,在《HJ 824-2017 水质 硫化物的测定 流动注射-亚甲基蓝分光光度法》(HJ 824-2017)、《生活饮用水标准检验方法 第5部分:无机非金属指标-N,N-二乙基对苯二胺分光光度法》(GB T 5750.5-2023)等标准基础上进行开发的一款全自动快速分析仪器,该仪器从进样到测试全程采用自动化流程,可以实现无人值守测试,自动数据分析,自动保存报告等人性化功能,具有操作简单测试速度快,结果准确等优点。二、产品优势与传统检测方法对比,AJ-1000有显著的优势:试剂添加上:传统方法需要人工添加各种反应试剂,不仅操作繁琐,而且容易出错同时也存在一定的健康风险;AJ-1000采用蠕动泵自动添加样品以及试剂,全程不需要人工干预,简便快捷不会引入人为误差,同时也最大限度降低了健康风险。反应过程上:传统方法加入试剂后需要等待显色反应达到稳定后再进行检测,显色温度会随环境温度变化,而且样品量大时显色时间很难统一;AJ-1000精确控制反应管路长度并且内置恒温装置,温度、流速以及反应时间均由PC端精准控制,显色稳定,重现性好,大大提高了检测的准确度和稳定性。检测效率上:传统方法需要人工添加各种反应试剂,手动比色,费时费力;AJ-1000采用蠕动泵自动连续进样,所有反应均在毛细管中流动状态下完成,实现了非稳态检测,不需要等待反应完全,大大提高了检测速度。并且检测数据由软件自动处理,可以立即出具检测结果,效率远高于传统方法。准确度上:传统方法精密度10%;检出限0.020mg/L;AJ-1000精密度2%;检出限0.003mg/L。三、技术参数标准曲线的测定精密度的测定检出限的测定
  • 爆炸级反应安全化!炸药中间体苦味胺的连续合成
    苦味胺作为关键中间体用于合成DATB、TATB等高能材料,在染料行业被用于制备2,4,6-三硝基苯肼的前体。Scheme1: 对硝基苯胺一步硝化法制苦味胺&bull 先前苦味胺的合成主要是通过邻/对位硝基苯胺的再硝化得到(scheme1),但是硝酸会氧化氨基导致收率下降。有报道称,苦味胺可通过苦味酸和尿素(摩尔比1:3)在173℃@36hr 条件下合成得到,但收率仅有88%。这条路线的风险主要是高温和较长反应时间带来的潜在过程安全风险。截至目前,文献中报道大规模生产苦味胺的工艺具有很大的安全风险且难以放大。&bull 微反应器为此反应提供了机会,在微反应器中,极佳的传热和传质效率可以大大缩短反应的停留时间,在任何时间点上都只有很少量的原料、中间体和产物,对于高能材料而言可显著提升反应的安全性。来自印度的Ankit Kumar Mittal等人开发了一种从对硝基甲醚到苦味胺的连续合成路线(scheme2)。Scheme2: 对硝基苯甲醚两步法制苦味胺&bull 首先进行了step-1的条件筛选和优化,分别优化了不同的温度、停留时间和硝酸用量(Table1):Table1: step1连续合成条件筛选和优化 &bull 根据实验结果,选择硝酸用量2.5e.q.,温度80℃,停留时间2.5min,此条件下中间体TNAN含量最高且杂质苦味酸含量相对较少。&bull Step-1放大至16ml盘管中生产,15min可以得到6.27gTNAN,相当于25g/hr的产量,分离收率90%,纯度99%。&bull 同时做了step-1的连续流和釜式工艺的结果对比,釜式75min仅能达到25%收率,而连续流2.5min就可以达到90%的收率(Table2):Table2: step-1釜式和连续流工艺对比&bull 随后进行了step-2的条件筛选和优化,NH3 用量5.e.q.,温度70℃,停留时间30s,苦味胺纯度100%(Table3):Table3: step-1连续合成条件筛选和优化 &bull Step-2放大由于受到设备(10ml盘管)自身参数的限制,选择了60℃和1min的停留时间,15分钟可以拿到6.68g产品,相当于26g/hr的产能,纯度99%。Scheme3: step-2放大&bull 总结:&bull 1. 使用微反应器成功开发了苦味胺的连续合成工艺,产能26g/hr&bull 2. 两步的条件都很温和,可以在优化后的条件下成功放大&bull 3. 该工艺可以安全、经济地进行苦味胺的工业化生产&bull 4. 后续结合自动监控装置可以更有效地保障工艺的安全性和稳定性参考文献:An Asian Journal Volume 18 Issue 2 Pages e202201028 Journal---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------集萃微反应创新中心: 打造微通道反应器定制开发、绿色合成工艺研发、化工连续化与自动化生产技术、化工在线检测与在线数据处理平台;提供连续化、自动化、智能化生产技术、化工高效分离技术、副产物的高效回收与综合利用、在线检测与大数据收集等,实现化学合成生产过程 “连续化、微型化、信息化、智能化”。如您有连续流工艺开发、转化方面的需求,欢迎联系我们!
  • 发布spinchem旋转床酶反应器新品
    基本信息:品牌:SpinChem产地:瑞典特点:实验室机械旋转床酶反应器 Mag RBR主要用于实验室酶催化反应条件优化及筛选,反应体积5-100 mL。产品介绍:MagRBR体系包括MagRBR筛选试剂盒、反应管、磁力搅拌器、搅拌控制单元和管架。MagRBR筛选试剂盒是预先将酶或酶载体固定化,并封装到带磁性的密封盒内,酶或其他生物催化剂条件优化或筛选时,将MagRBR筛选试剂盒直接投入反应容器中即可,通过调节磁力搅拌器,控制MagRBR旋转速度,可同时筛选1-6个甚至更多反应条件。反应过程中可快速取样监测,反应结束后,无需过滤,可快速直接分离反应产物。 MagRBR筛选试剂盒包括:CalB immo筛选试剂盒、MagRBR脂肪酶immo筛选试剂盒、MagRBR ECR筛选试剂盒和MagRBR单树脂筛选试剂盒,也可以定制试剂盒。工作原理:SpinChem MagRBR旋转床反应器将酶或酶载体固相封装在旋转盒中作为填充床,当RBR旋转时,快速从旋转盒底部吸入反应溶液,使其渗透到固相中,与固相接触过的溶液因离心作用再次返回到容器中,连续循环此过程,直到反应结束。应用领域:主要应用领域:酶固定化树脂的筛选,酶反应条件优化。常用的酶固定化树脂,性质如下:酶固定树脂类型官能团固定化作用环氧丙烯酸甲酯环氧基共价键(亲水)环氧/丁基丙烯酸甲酯环氧基共价键(疏水)氨基C2丙烯酸甲酯NH2短链共价键(疏水)或离子作用十八烷基丙烯酸甲酯十八烷基吸附大孔苯乙烯无吸附DVB/丙烯酸甲酯无吸附详细应用资料及应用视频请浏览我司官网-新闻资讯-应用研发模块。规格参数: 磁力搅拌器技术参数:材质:不锈钢高度:26 mm长度:140 mm宽度:102 mm温度:-20 – +50℃搅拌控制单元技术参数:材质:不锈钢(外壳)高度:38 mm长度:200 mm宽度:15 mm温度:0 – +40℃电源:100 – 240 V频率:50/60 HZ转速:100 – 2000 rpm试管架技术参数:材质:不锈钢高度:67 mm长度:143 mm宽度:109 mm孔数:6试剂盒技术参数:材质:聚酰胺高度:7.3 mm直径:18 mm孔径:44 μm体积:0.5 mL创新点:酶催化,通过反应容器的智能设计,使轴向混合和对流运动最大化,传质高效化,反应时间最小化,产品收率大大提高spinchem旋转床酶反应器
  • 湖北在行动 | 微反应生产现场会提升危化品安全生产
    6月24日,来自国内五省自治区和湖北省近百人的危化品企业监督管理者、化工专家、企业负责人和嘉宾,在宜昌参加全省危化品安全监管工作座谈会暨新技术应用推广现场会。推进微反应技术应用近几年,由于国家环保安监政策的要求,化工产业从东部沿海地区向中西部转移,湖北是要的承接省份之一。这些转移的企业有些涉及危化工艺。因此,中西部地区也承受着巨大安全生产压力。为此,湖北省应急管理厅早几年就进行了布局。省应急厅前后几次带领省内专家及重点企业走访浙江、江苏、山东,考察微反应连续流技术。同时,省应急厅多次召开危化品安全生产技术交流会,并在省内进行微反应连续流技术的应用试点。21年,明确要求新建硝化等5类重点监管危险工艺装置要进行微通道和管式反应等连续反应设备。此次会议,省应急厅邀请了多家微反应器技术提供商到场,对连续流技术应用成果和经验进行了总结与交流。企业现场技术交流会6月24日上午,参会者来到了长青(湖北)生物科技有限公司参观该公司使用微通道连续流技术实现重氮化反应的生产现场。长青(湖北)生物科技公司是江苏长青农化股份有限公司的下属企业。早在202年,康宁反应器技术就帮助江苏长青农化股份有限公司(江苏南通)了硝化项目的连续流技术改造。长青(湖北)生物科技公司交流会现场应湖北应急厅和长青农化的邀请,康宁反应器技术有限公司的副总裁贾柏峰先生和总工程师欧阳秋月先生,在现场向专家们仔细汇报了江苏长青农化股份有限公司的硝化项目的连续改造过程,同时介绍了康宁微反应器技术在危化品研发和生产中的技术优势及近几年在全球取得的成果。贾柏峰介绍到:“江苏长青农化股份有限公司的硝化项目,从康宁G1实验室反应器进行工艺开发到G5工业化反应器(单台年通量1万吨)安装开车,只用了6个月。至今,整个装置运行超过6个月,生产安全平稳,产品质量稳定。江苏长青农化升级后的该硝化微反应工艺,反应时间从釜式的10小时缩短到6秒,反应体积从30立方釜式总体积减少到现在的2.4升, 从在线的反应液体积上看,微反应技术实现了该硝化工艺的本质安全生产。同时,该项目占地面积减少70%,实现无人化自动化生产,基本消除了人为因素造成的不安全风险。该项目G1小试结果直接放大到G5工业化生产,再次验证了康宁反应器从小试到生产的无缝放大,为客户节省了大量的时间成本和中试成本。”贾柏峰接着说:“今年是康宁全球反应器技术和产业的20周年。康宁在全球已拥有600多家客户,已经成功落地了100多套高通量-微通道工业化生产装置。特别是在大家关注的危险化学品生产领域,比如,硝化、重氮化、磺化、氯化、氟化和氧化等工艺。目前,数十套年通量万吨级的康宁微反应生产装置在运行中,有的万吨级装置已经连续运行超过4年,每年的连续运行时间超过8000小时!”聚焦本质安全,赋能客户创新欢迎关注”康宁反应器技术“微信公众号联系我们,我们将竭诚为您服务!
  • HORIBA前沿用户报道|破解难题!钙钛矿合成有新方法了
    祝贺河工大林靖和黄阳教授课题组在《Chem. Mater.》期刊发表重要论文早在2016年12月12日的《自然》上,就发布了一篇名为《2017 sneak peek:What the new year holds for science》的文章,其中提到科学家将会集中注意力研究一种叫做钙钛矿的奇迹材料。今天,钙钛矿材料已经非常火爆。那么,什么是钙钛矿呢?钙钛矿材料是一类有着与钛酸钙相同晶体结构的材料,包括了数百种物质,拥有共同的结构式ABX3。钙钛矿材料从导体、半导体到绝缘体,范围为广泛。近年来,铅卤化物钙钛矿纳米材料以其优异的光学和电子性质,在LED显示、光伏电池、光电探测器等领域具有广阔的应用前景。然而,钙钛矿纳米材料的可控合成,一直是影响其未来应用的难题之一。 近,河北工业大学林靖和黄阳教授等人开发了一种简单、可控的溶剂热方法,合成了侧边(X、Y)尺寸可调、厚度(Z)固定的CsPbBr3超薄纳米片,并实现其与零维钙钛矿Cs4PbBr6 纳米晶的可逆相转变。相关论文以“Solvothermal Synthesis of Ultrathin Cesium Lead Halide Perovskite Nanoplatelets with Tunable Lateral Sizes and Their Reversible Transformation into Cs4PbBr6 Nanocrystals”为题发表在《Chem. Mater.》杂志上。这一研究,破解了钙钛矿纳米材料可控合成的难题,提供了一种新的可以通过控制反应时间来控制纳米片尺寸,进而获得发光峰位精确调控的有效途径,并为钙钛矿材料在未来显示、光电领域的应用夯实了基础。(a,b)不同反应时间下制备的CsPbBr3纳米片的PL发射光谱和UV-vis吸收光谱(c-f)不同反应时间下制备的CsPbBr3纳米片从上图可以发现,随着反应时间的延长(30 min~24 h), CsPbBr3纳米片侧向尺寸不断变化,发光峰位逐渐红移,说明这种溶剂热法可以通过控制反应时间来调控纳米片尺寸,进而精准调节发光峰位。CsPbBr3纳米片是以碳酸铯和溴化铅表面包裹上长碳链的有机配体形成前驱体,在溶剂热条件下(60?180 °C)合成的。另外,通过简单地改变铯油酸或溴化铅前驱体的加入量和加入顺序,可以实现CsPbBr3纳米片和Cs4PbBr6纳米晶之间的可逆化转变。本研究中,作者使用了TEM、XRD、UV-Vis、稳态荧光、瞬态荧光等多种表征方法。小编有幸采访到原文的作者,翟伟同学,他介绍到:这次研究中的发光测试,使用的是Fluorolog-3型荧光光谱仪。这套仪器的灵敏度、稳定性和分辨率都很高,为表征不同尺寸钙钛矿纳米片发光峰位红移提供了技术保障。如果您对本报道的研究方法感兴趣,希望联系作者,或者想对本研究荧光光谱测试方法一探究竟,欢迎点击“阅读原文”留言,我们的荧光应用专家将乐于为您牵线并提供解答服务。扫描●识别●查看阅读英文原文HORIBA科学仪器事业部结合旗下具有近 200 年发展历史的 Jobin Yvon 光学光谱技术,HORIBA Scientific 致力于为科研及工业用户提供先进的检测和分析工具及解决方案。如:光学光谱、分子光谱、元素分析、材料表征及表面分析等先进检测技术。今天HORIBA 的高品质科学仪器已经成为全球科研、各行业研发及质量控制的首选。
  • 您知道微反应技术在农药合成中有哪些应用吗?
    微反应技术作为二十一世纪的一项颠覆性合成技术,在农药原药合成中的应用越来越广泛,今天就给大家介绍几个实用的案例。案例一:异丁草胺的连续合成异丁草胺(24353-58-0)的适用作物:玉米、马铃薯、甜菜、花生、大豆等。防治对象:一年生禾本科杂草和多种阔叶杂草,对稗草、马唐、狗尾草、稷属效果好。 使用传统反应釜合成异丁草胺,反应的时间比较长,而且物料的投加的摩尔当量比较大,工艺不环保,而采用微通道反应器,可以有效地避免这些缺陷,得到很好的结果。反应方程式:反应示意图:反应结果及对比:使用连续流反应器之后,可以采用一锅法对该反应进行反应,中间体不需要进行后处理就可以进行下一步,有效降低了后处理的难度;传统釜式需要使用6倍当量的碱,极大增加了废水和废盐的量,不利于环境保护,而使用微通道反应器,只需要2.2当量,极大减少了废碱的量;收率大幅度提升,两步总收率达到95%,含量达到96%; 使用微通道停留时间短、混合好、无反混,在反应中氯乙酰氯分解的比较少。分解少了之后,产生的盐酸少了,碱的用量可以大幅度减低。原料的摩尔当量,包括碱和氯乙酰氯都可以降低,极大提升了反应的竞争力; 参考文献:CN104262188 A案例二:噁霉灵连续化合成 噁霉灵,是新一代新型农药杀菌剂,内吸性杀菌剂、土壤消毒剂。绿色、环保、低毒、无公害产品,适合作物果树、蔬菜、小麦、棉花、水稻、豆类、瓜类等。属新型抗重茬产品。反应方程式:反应示意图:反应结果及对比:相较于传统的反应釜,连续流反应器依靠精准的控温、良好的换热和混合效率,不仅可以提高反应的效率,还能减少废液的排放,最重要的是可以保证安全。改成全连续合成后,产品收率由68%提高到86%,而主要副产物由22%减低到4%,且连续流工艺容易进行工业放大。参考文献:DOI10.1021 / acs.oprd.9b00047案例三:唑草胺关键中间体唑草胺是一个禾本科杂草除草剂,对稗草、异性莎草和其他一年生杂草药效尤佳。它可以与其他除草剂复配,作为一次性除草剂用于水稻田;其单剂主要用于草坪除草。反应方程式:反应示意图:反应结果及对比:研究结果显示,在两步连续的情况下,总反应停留时间为50秒,反应温度分别为10°C和25°C,反应收率可达85%,产物纯度98%。连续流工艺和釜式工艺相比,不仅提高了转化率、缩短了反应时间和产品的纯度也有所提高,而且很好地避免了副反应的产生,更重要的是大大提高了工艺的安全性。参考文献:DOI 10.1021/acs.oprd.8b00362案例四:杀虫剂和杀菌剂苯并噁唑-3-酮杀虫剂和杀菌剂苯并噁唑-3-酮化合物是结构新颖的杂环化合物,具有抗真菌活性,近年来开始受到了人们的广泛关注,在医药方面得到了广泛的应用。反应方程式:反应示意图:反应结果及对比硝化结果:氢化结果:环化结果:使用连续流反应器收率得到大幅度的提升,三步的总收率从67%提升至83%,具有极大的经济效益。该工艺可以做成全连续,不仅反应可以连续,而且后处理也可以连续,极大节省了人工成本;康宁经销的Zaiput高效液液分离器不但可以用来连续萃取,还可以用来置换溶剂进行下一步的反应。该工艺过程中涉及有危险的硝化工艺、催化加氢工艺,尤其是硝化反应会生成不稳定的二硝基化合物,在传统间歇生产工艺中,存在较大的安全隐患。使用连续流技术之后,从根本上降低了安全风险,使整个过程连续化。连续流工艺中,原料现制现用,解决了不稳定中间体储存和运输问题。工艺中可以降低原料消耗,并提高产品质量。参考文献:DOI:10.1021 / acs. oprd. 6b00409
  • LAUDA分析测试产品中国技术服务及产品展示中心在京成立
    仪器信息网讯 2011年3月7日,德国LAUDA(劳达)公司分析测试产品中国技术服务及产品展示中心在北京盛维基业科技有限公司挂牌成立。在挂牌仪式上,德国LAUDA(劳达)公司(以下简称“LAUDA”)授权北京盛维基业科技有限公司(以下简称“盛维基业”)成为LAUDA分析测试系列产品在中国国内授权技术服务提供商,全权负责中心的运营。德国LAUDA公司测试仪器部总监Frank Jansing先生(左)、北京盛维基业科技有限公司总经理王雷先生(右)共同为中心揭牌  挂牌仪式由劳达贸易(上海)有限公司总经理吝俊友先生主持,LAUDA测试仪器部总监Frank Jansing先生,北京盛维基业总经理王雷先生,灏汇公司北京办及技术服务部经理、LAUDA分析测试产品中国技术服务及产品展示中心主任董伟康先生分别在挂牌仪式上致辞。  来自石油、化工、塑料等行业的40余名LAUDA测试产品用户参加了本次挂牌仪式。仪器信息网(以下简称“Instrument”)作为特邀媒体也参加了本次活动,就中心成立相关情况和LAUDA测试产品概况等采访了LAUDA测试仪器部总监Frank Jansing先生和北京盛维基业总经理王雷先生。德国LAUDA(劳达)公司测试仪器部总监 Frank Jansing先生劳达贸易(上海)有限公司总经理 吝俊友先生北京盛维基业科技有限公司总经理 王雷先生灏汇公司北京办及技术服务部经理、LAUDA分析测试产品中国技术服务及产品展示中心主任 董伟康先生合作双方在挂牌仪式现场合影  Instrument:请问LAUDA分析测试产品中国技术服务及产品展示中心成立的初衷是什么?其服务对象是哪些群体?该中心成立后将提供哪些服务?  Frank Jansing先生:这次LAUDA与盛维基业合作,在北京建立分析测试产品中国技术服务与产品展示中心,是继LAUDA于2008年在上海建立中国分公司之后的又一个非常重要的事件。  服务是LAUDA提供给客户的非常重要的方面。我们成立这个中心是为了更好地服务客户,它面向的群体既包括LAUDA的老客户,也包括LAUDA的潜在客户。  通过这个中心, LAUDA首先要服务好老客户,为他们持续地提供良好的售后服务支持。中心成立之后,我们对用户报修的反应时间会缩短,相关产品的常规维修将会变得很迅速,能为用户节省很多时间。同时,LAUDA在这里展示粘度计、张力仪等测试产品,让LAUDA潜在客户可以到这里了解我们的产品。此外,他们也可将样品拿过来测试,来试用仪器,进而了解LAUDA解决方案。同时,我们也会在这里可以举办各类用户培训等活动。  Instrument:LAUDA以其温控相关产品著称,中国众多实验室用户对LAUDA测试产品可能不甚了解,请介绍贵公司测试产品?主要应用于哪些领域?其竞争优势是什么?  Frank Jansing先生:LAUDA测试产品有两条产品线,即粘度计与张力仪。LAUDA在测量产品方面其实起步较早,我们于1971年在市场上正式推出世界第一台自动毛细管粘度测量系统,于1991年推出了世界上第一台测量表面和界面张力的液体体积张力计。LAUDA在测试产品方面已经累计了40余年的经验。  LAUDA粘度计主要用于测定流动情况下液体的粘度,具有较好的再现性和精密度。该类产品采用了LAUDA独特的模块设计理念。除基本模块外,用户可根据自己的需求与经济实力选择自动加样器、自动清洗附件等模块。张力仪主要用于测量液体表面张力和界面张力,目前该类产品种类较多,涵盖了旋转滴表/界面张力仪、气泡压力法张力测量计、液滴体积法张力测量计等种类产品。  LAUDA粘度计与张力仪目前在石油、化工、聚合物等行业领域应用广泛。尤其在聚合物领域,LAUDA粘度计占有绝对市场竞争优势。但实际上,LAUDA粘度计的应用领域并不局限于这些,该类产品几乎能满足所有实验室对于液体粘度的测量。但LAUDA粘度计定位于中高端市场,测量精度与准确度较高,比较符合石化、聚合物等行业的粘度测量要求,因而该类产品在这些领域占有很高市场份额。  至于LAUDA产品的竞争优势,我认为是以下几方面:  首先,LAUDA测试产品精确度与可靠性高,经久耐用,能长期运行,产品维修率很低,这是产品本身的优势。  其次,在粘度测量过程中,液体温度的控制精度是非常关键的因素,而LAUDA在精确控温方面具有丰富经验,这对于我们粘度计产品的研发与改进有很好的促进作用。总结起来是,LAUDA是一个能在粘度测试方面提供从温度控制、粘度测量到自动化控制的全方位解决方案的企业,能为用户提供简便、高性能、高质量的粘度测量系统。  再者,LAUDA与合作伙伴一起累计了非常丰富的产品应用经验,能够帮助用户解决实际操作中的问题。这种软性竞争力可能比产品本身要更加宝贵。  最后,LAUDA在全球建立了7家分公司,这些分公司将各地的信息采集至总部,让我们更好地了解用户需求。同时,通过各地的合作商,LAUDA能提供本地服务,让用户对LAUDA更有信心。  Instrument:测试产品在贵公司所有产品中处于什么地位?该类产品目前在中国的销售情况如何?对于2011年的市场有怎么的预期?  Frank Jansing先生:LAUDA有三大类产品系列,即恒温设备、工业温控系统以及测试产品。测试产品部是三大类产品部门中规模最小的产品部门,但其也是非常重要的部门。相比于其他产品部门,测试产品部与用户的接触更直接、更深入。通过这个部门,LAUDA能够加强与客户的关系。同时测试产品线已发展了40余年,LAUDA也会一直保持这方面业务。LAUDA测试产品进入中国市场约20年,目前大约共有300余台产品在中国境内运行。  王雷先生:目前来看,市场对于LAUDA测试产品的需求还是比较旺盛的。但是在2011年,LAUDA测试产品的市场增长应该会在20%以内。这是因为中国的“十二五”规划今年才制定实施,市场有一定的滞后性,市场需求不会马上显现。预计三四年后,这方面的市场需求会爆发,到时LAUDA测试产品的市场会有较大增长。  Instrument:LAUDA授权盛维基业成为LAUDA品牌测试系列产品在中国国内授权技术服务提供商,请问双方此次合作的契机是什么?中心成立后,盛维基业将承担哪些具体工作?将如何做好后续工作?  王雷先生:此次盛维基业与LAUDA的合作真是“天作之合”,是相互选择的结果。盛维基业成为LAUDA测试产品的授权代理商已3年,我们对LAUDA产品非常了解与信任,而LAUDA也对盛维基业在售后服务方面的良好口碑非常满意。此外,LAUDA与盛维基业的客户覆盖面完全重合,产品存在互补性,且双方在客户服务理念上非常契合。基于以上因素,LAUDA与盛维基业联合起来,共同筹建了这个中心,更好地为客户服务。  Frank Jansing先生:中心成立之后,其运行方是盛维基业,中心所有事务都由盛维基业来负责。盛维基业除承担LAUDA测试产品的销售外,还将承担相关的售后服务工作。  王雷先生:为做好后续工作,盛维基业组建了一个6人团队,包括3名售后服务人员,2名销售人员以及1名后勤人员。这个团队将与LAUDA工作人员密切合作,全面负责LAUDA测试产品在中国的销售及售前、售后服务工作。与此同时,我们还将通过网络推广、举办小型用户会、筹建合作实验室等方式来推广LAUDA品牌。 采访现场  附录1:德国LAUDA公司  www.lauda.cn   http://www.instrument.com.cn/netshow/SH101625/   附录2:北京盛维基业科技有限公司  http://www.instrument.com.cn/netshow/SH101155/
  • 助力绿色化工工艺技术革新,Sanotac与微反应器并驾齐驱
    助力绿色化工工艺技术革新,Sanotac与微反应器并驾齐驱-----记2017全国绿色化工工艺技术研讨会 中国化工企业管理协会、江苏省化学化工学会于 2017 年3月 26日-3月 28 日在南京师范大学仙林校区举办了“2017全国绿色化工工艺技术暨资源综合利用创新研讨会”。上海三为科学仪器有限公司作为会议的协办单位,会上展示了微通道反应器专用的PTFE平流泵,哈氏合金平流泵,主要用于配套微反应器使用,公司平流泵产品引起参加会议的各位专家老师的强烈兴趣。 本次大会的主讲嘉宾和会议内容简单介绍: 金涌,工程院院士,清华大学化学工程系教授,绿色发展中的化工产业; 管国峰,南京工业大学教授,反应精馏过程研究与工程案例; 张志炳,南京大学教授,微界面传质强化反应器研究; 周珏民,东南大学教授,生物废弃物综合利用制生物柴油; 顾正桂,南京师范大学教授,反应与分离集成技术开发与应用研究; 大连微凯化学公司,微流体技术-绿色安全化工生产应用; 山东豪迈化工公司,绿色化工连续化生产-从基础研发到工业应用; 康宁上海公司,成就绿色化工的新武器-高通量微通道反应器技术; 吴有庭,南京大学化学化工学院教授,离子液体设计与不同酸性气体的选择性分离策略; 李群生,北京化工大学教授,吸附结晶法生产碳酸锂的研究与应用; 金艳,华东理工大学博士,结晶分盐技术在废水零排放上的应用; 王彦飞,天津科技大学教授,煤化工高盐废水分质分盐研究; 汤志刚,清华大学化学工程系副教授,O2捕集溶剂吸收-膜解吸收新流程。 与会嘉宾和老师,在150多个座位座无虚席。 高通量-微通道反应器技术是近10多年来发展起来的一种本质安全技术, 微反应器技术已成为化工领域技术创新的亮点和热点,已经引起了医药,农药,精细化工,特种化工研发和生产部门的广泛重视。如何更好地利用这一新的技术为本企业带来新的机遇已成为众多企业家新的追逐目标。反应器能够助您: 缩短反应时间,改善目标产品纯度,提高产品收率和选择性,降低生产总成本,减少环境影响,提高操作安全,减少人员需求等。 Sanotac平流泵覆盖了316L不锈钢、PEEK材料、PTFE聚四氟乙烯,钛金属,哈氏合金材料等供您选择。除了流路材料的改变,低脉冲,高精度的性能一切都没有改变,但是我们又改变了一切。 由于SANOTAC系列高压恒流平流泵用于微反应器中微流体的输送,使得微通道反应器性能更出色,如虎添翼,更能发挥微通道反应器的魔力,发挥微通道反应器高效,本质安全、智能制造的新技术优势,打造美丽化工的未来。 碳化硅由于化学性能稳定、导热系数高、耐化学腐蚀,山东豪迈化工根据碳化硅材料的特性制造了碳化硅微通道反应器,就需要配套四氟PTFE进料泵,这样才更能发挥微反应器的神力。 那么,“微反应”是否与工业大生产相对应,只能生产微量或少量的产品呢?“事实并非如此,微反应器中可以包含有成百上千的微通道,从而通过‘数量放大’实现高产量,国内外都已经有万吨级的工业装置在运行,而且微反应器的种类更是包含了大化工反应中所有的单元设备,混合器、换热器、反应器和控制器等一应俱全。”骆广生表示。 大连化物所开发的微通道反应技术已实现8万吨/年磷酸二氢铵生产的工业运行;清华大学化学工程联合国家重点实验室成功开发出万吨级膜分散微结构反应器制备单分散纳米碳酸钙和15万吨/年的湿法磷酸净化的工业装置;大连理工大学在用微反应技术解决染料合成上间歇反应存在中的产率低、品质差、批次色差大等问题上,也取得了许多进展。 与此同时,国内也有一批化工科技企业积极地投入到微反应技术的开发应用中,上海康宁、大连微凯,贵州微化以及山东豪迈化工技术公司等开始在微反应器设计及技术工艺开发上发力,并已经将微反应技术成功地应用到了硝化反应、过氧化物、苯肼类化合物、磷化工产品、无机纳米材料等产品的合成上,取得了可喜的工业化进展。 三为科学Sanotac,作为化工流体输送解决方案的领导者,微通道反应器专用平流泵供应商,以助力各种微通道反应器,打造绿色智能化工为己任,我们将不断努力,助力绿色化工工艺技术革新,与微反应器技术并驾齐驱。
  • ThalesNano重磅推出连续流动氢化反应系统H-Cube Mini
    2013年10月28日培安公司携手ThalesNano 公司重磅推出连续流动氢化反应系统H-Cube Mini,与此同时与新老客户圆满且愉快地进行了产品和相关技术交流。 连续流动化学即化学反应在特殊的反应器内连续不断的流动进行,微流动化学则是其反应的一种方式,是指反应的各条件(反应物、产物、副产物、催化剂、溶剂、介质)微量化,相对降低温/压等反应条件并进行更精确的调控,在反应放大和优化的过程中,具有更高的反应效率,更高的重现性和稳定性,H-Cube系统是基于此概念而研发的。 著名的流动化学专家兼ThalesNano公司CEO Richard Jones 表示:&ldquo 我们不断与客户沟通,了解其需求并为客户提供其最合适的解决方案,安全绿色环保、反应效率以及日常维护的减少是化工行业最重要的驱动因素,我们此次重磅推出的H-Cube Mini正是源自于行业客户的不断交流的成果,也是为中国市场量身定做的系统。&rdquo H-Cube Mini连续流动化学系统是氢化反应实验室的最佳选择。 连续流动化学在大批量的工业生产中已经是很成熟的技术,得到了广泛的应用。不过对于实验室规模还是一个新的技术。2008年,诺华提供给麻省理工学院(MIT)6500万美元的专项基金,用于流动化学的研究,这个基金专用于新药的最终化合物的开发。 获得R&D100大奖的H-Cube是ThalesNano公司基于流动化学技术所研发的台式氢化反应系统,它为氢化反应创造了革命性的新方法,使得在普通实验室传统方法不能灵活运用的氢化反应得以连续流动的方式安全进行。反应条件的优化更迅速,反应速度快,转化率高。避免了传统批量方法的安全性隐患。 H-Cube的出现,是化学反应的一次技术革命,其特点如下: 高效快速&mdash &mdash 仅需5分钟就能分析反应结果,在条件筛选阶段具有里程碑的意义,比传统反应快50倍,通过充分的多相混合将反应时间从天或小时减少到分钟; 安全可靠&mdash &mdash 电解水产生高纯度氢气,无需外接氢气钢瓶;无需进行催化剂过滤或对催化剂的直接操作; 方便安置&mdash &mdash 更小的尺寸,能够在任何标准的实验室通风厨内使用; 操作简单&mdash &mdash 无需培训,氢化新手亦能轻松操作H-Cube Mini; H-Cube系统选择性更好,得到用户真正想要的产物;再现性更高,保证反应的重复性,并可快速放大,完成从mg级升至kg级的合成,是您实验室的最佳信赖的选择! 更多详情,请联系培安公司:电话:北京:010-65528800 上海:021-51086600 成都:028-85127107 广州:020-89609288 Email: sales@pynnco.com 网站:www.pynnco.com
  • 新年新气象!连续流技术名家又一突破性研究进展!
    一、背景介绍光化学具有操作简单、反应迅速等优点,符合绿色化学要求,越来越多的应用于有机合成反应研究。芳基衍生物尤其是芳基卤化物和羰基化合物的还原转化是许多光氧化还原转化的关键步骤。目前,针对芳基衍生物的光氧化还原主要有两种方式:第一种方式是通过芳基重氮盐与光催化剂反应来实现。缺点主要是芳基重氮盐不稳定以及该反应的自由基链机制会对反应选择性产生影响(图1a)。第二种方式是通过芳基卤代物与光催化剂反应来实现。缺点主要是反应速率低,反应时间长,且通常需要用到贵金属催化剂(图1b)。这两种方式的局限性决定了很难实现放大反应及生产。为了达到一个可用的生产力水平,需要相对较短的反应停留时间,快速反应动力学非常重要性。康宁连续流微通道技术已经被多次证明证明可以实现光化学反应的规模化生产。该项技术改进了光的穿透路径,使光的分布更加均匀,光利用效率更高,使反应具有非常强的可扩展性,能够大幅度提高反应速率。图1. 芳基重氮盐和芳基卤代物的还原反应与连续流工艺的对比近期,欧洲著名连续流专家,奥地利Graz大学C. Oliver Kappe教授等人开发了有机光氧化还原催化剂体系在流动化学中的应用,使芳基卤代物和羰基化合物的还原具有前所未有的选择性和反应速度(图1c)。二、 实验部分首先作者以4-溴苯腈的脱卤反应为例,在釜式反应中对比了加入HAT催化剂环己硫醇和不加催化剂的反应时间(图2),由图中可以看出,加入催化剂后反应时间能够由原来的4 h缩短到30 min。考虑到后续光化学的放大以及反应速率对产能的影响,作者在此基础上使用康宁Lab Reactor进行连续流工艺的优化,加入催化剂的4-溴苯腈(1a)在反应器中的脱卤反应时间能够降低至1 min,与不加催化剂相比,产能提升超过20倍,从0.1 g/h提高到2.2 g/h。图2. 时间进程证明向反应液中加入CySH(5 mol-%)能够使反应速率提高然后作者同样对芳基氯代物2a的脱卤反应进行了优化,在反应器中该反应的速率同样能够大幅度提升,反应时间由釜式的72 h提升到3 min。为了进行对比,作者对反应过程中催化剂的用量、光源波长、光源强度等进行了筛选,同时采用实验设计(DOE)进行研究,确定了具体的反应条件和试剂用量(表1)。表1. 4-溴苯腈(1a)和4-氯苯腈(2a)还原脱卤工艺优化三、扩展实验-工艺的适用范围研究 使用确定好的最优实验条件,作者首先对该工艺的适用范围进行了研究(图3),由图中可以看出,使用基础实验条件,通过改变反应停留时间以及使用不同的催化剂,不同的芳基卤代物均能在较短的时间内完成反应,且有较高的反应选择性。图3.脱卤反应的适用范围研究实验当作者试图使用间氯苯甲醛(7a)进行脱氯反应时,结果却有显著的区别,得到的是频哪醇重排产物。所以作者接着根据这一现象对不同的芳基醛、酮、亚胺进行反应,均能在较短的时间内获得相应的重排产物(图4),与之前报道的依赖于胺氧化还原介质的反应在反应速率和选择性方面都有显著提高。图4.醛、酮和亚胺的频哪醇重排研究实验最后,作者试图将这一方法应用于其他合成领域,对4-氯苯腈 (2a)与苯乙烯衍生物1,1-二苯基乙烯(9)的反应进行了考察,使得还原耦合产物(10)的收率达到61 %。使用芳基溴作为原料达到相似的收率需要长时间的反应 (24 h),而该反应的停留时间仅为10 min。图5. 芳基氯与苯乙烯衍生物的还原偶联四、实验总结作者证明了HAT催化剂与强还原有机光氧化还原催化剂结合连续流微通道反应器技术能够显著提高芳基卤代物和羰基还原的反应速率和选择性。在一个案例中,产能提高了20倍。通过对反应停留时间和光强的调节,在某些情况下可以控制反应的选择性,实现二卤代芳基卤代物的单一脱卤。该催化体系的连续流工艺同样适用于频哪醇重排、芳基氯与苯乙烯衍生物反应进行还原偶联,都在短时间内获得了较高的收率。总之该项工艺适用范围广,应用性能高,可扩展性强 。康宁微通道反应器在本系列研究中起到了至关重要的作用,因为康宁反应器比表面积大能够最大程度保证反应体系受到光的均匀照射,康宁独有的心型结构混合单元的卓越的传质性能保证了实验的高效进行。另外,康宁反应器无放大效应,实验室小试参数可以直接应用到工业化生产工艺中,这为该系列研究后续的工业化探索提供了很好实验基础和方向性建议! 五、关于康宁光化学反应器 康宁高通量微通道光化学反应器(Advanced-Flow Photo Reactor ),拥有透光率高、耐高温、耐高压、光强度大、光源纯净,控温精准、无放大效应等特点,在光化学反应中有独特的技术优势和广泛的应用前景。康宁拥有从实验室研发到千吨级工业化生产的系列光化学反应器,六种波长可供选择,稳定的光源确保生产的稳定性,高效的液体冷却延长LED光源的使用寿命。此外,康宁光化学反应器可以与在线NMR结合,对反应工艺参数进行快速筛选,有效地提升新分子的探索和工艺优化的过程。
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