كيمياء تدفق مستمر: رد فعل ديفينيلديازوميثاني مع حمض-نيتروبينزويك ف

يحمل تدفق الكيمياء البيئية والمزايا الاقتصادية من خلال الاستفادة من خلط متفوقة، نقل الحرارة، وتكلفة الفوائد. هنا، نحن نقدم مخططا لنقل العمليات الكيميائية من دفعة إلى وضع التدفق. رد فعل ديفينيلديازوميثاني (DDM) مع حمض-نيتروبينزويك ف، أجريت في دفعة والتدفق، اختير للتثبت من صحة الفكرة.

استمرار تدفق التكنولوجيا قد تم تحديدها كما الآلي للبيئية والاقتصادية على مزايا متفوقة حشد خلط، نقل الحرارة وتكلفة تحقيق وفورات من خلال استراتيجية "القياس من" مقارنة التقليدية "القياس حتى". وهنا، نحن تقرير رد فعل ديفينيلديازوميثاني مع حمض-نيتروبينزويك ففي كل دفعة وتدفق وسائط. فعالية نقل رد فعل من دفعة إلى وضع تدفق، من الضروري إجراء أول رد فعل في دفعة. نتيجة لذلك، كان رد فعل ديفينيلديازوميثاني تدرس أولاً دفعة واحدة كدالة لدرجة الحرارة ووقت رد الفعل، والتركيز على الحصول على المعلومات الحركية ومعالجة معلمات. يتم وصف إنشاء مفاعل تدفق الزجاج ويجمع بين نوعين من الوحدات النمطية لرد فعل "خلط" و "الخطية" المجهرية. وأخيراً، رد فعل ديفينيلديازوميثاني مع حمض-نيتروبينزويك فأجريت بنجاح في المفاعل التدفق، بنسبة تصل إلى 95% تحويل ديفينيلديازوميثاني في 11 دقيقة. هذا دليل على رد فعل مفهوم يهدف إلى توفير البصيرة للعلماء للنظر في تدفق التكنولوجيا القدرة التنافسية والاستدامة، وبراعة في أبحاثهم.

الكيمياء الخضراء والهندسة وخلق تغيير ثقافة للاتجاه المستقبلي للصناعة^1،2،،من³⁴. تكنولوجيا التدفق المستمر قد اعتبرت مفيدة لمزاياه البيئية والاقتصادية الاستفادة من خلط متفوقة، نقل الحرارة، وتكلفة تحقيق وفورات من خلال استراتيجية "القياس من" بدلاً من "القياس حتى" التقليدية^{5 , 6 , 7 , 8 , 9 , 10}.

على الرغم من أن قد يفضل الصناعات التي تنتج منتجات عالية القيمة مثل صناعة الأدوية طويلة تجهيز الدفعات، مزايا تدفق التكنولوجيا أصبحت جذابة بسبب تزايد المنافسة الاقتصادية وفوائد الإنتاج التجاري ¹¹. على سبيل المثال، عندما دفعة الارتقاء بمستوى العمليات، وحدات المقياس التجريبي يجب بني وتشغيلها للتأكد من الحرارة دقيقة وآليات النقل الجماعي. هذا هو يكاد المستدامة ويطرح كثيرا من حياة البراءات القابلة للتسويق للمنتج. وفي المقابل، يسمح معالجة التدفق المستمر لمزايا مقياس خارجاً، القضاء في المرحلة التجريبية والنباتات والهندسة المرتبطة بالإنتاج مقياس حافز مالي كبير. يتجاوز التأثير الاقتصادي، كما تمكن الذري التكنولوجيا المستمر والطاقة كفاءة العمليات. على سبيل المثال، خلط المحسن يحسن النقل الجماعي لنظم ثنائية الطور، مما يؤدي إلى تحسين غلة واستراتيجيات الإنعاش محفز، ومخططات إعادة التدوير اللاحقة. بالإضافة إلى ذلك، والقدرة على إدارتها بدقة درجة الحرارة رد فعل يؤدي إلى مراقبة دقيقة لرد الفعل حركية والمنتج توزيع¹². تعزيز عملية مراقبة، نوعية المنتج (المنتجات الانتقائية) وإمكانية تكرار نتائج تأثيراً من الناحيتين البيئية والمالية على السواء.

تدفق المفاعلات متوفرة تجارياً مع مجموعة متنوعة واسعة من الأحجام والتصاميم. وبالإضافة إلى ذلك، يمكن بسهولة تحقيق تخصيص مفاعلات لتلبية الاحتياجات العملية. وهنا، نحن تقرير تجارب أجريت في مفاعل تدفق مستمر لزجاج (الشكل 1). جمعية المجهرية (161 مم × 131 ملم × 8 مم) مصنوعة من الزجاج وهو متوافق مع مجموعة واسعة من المواد الكيميائية والمذيبات وهو مقاومة للتآكل على نطاق واسع من درجات الحرارة (-25-200 درجة مئوية) والضغوط (تصل إلى 18 شريط). صممت المجهرية وعلى الترتيب لخلط الحقن متعددة، وعالية الأداء والوقت الإقامة مرنة، ونقل الحرارة دقيقة. تم تجهيز جميع المجهرية مع اثنين من طبقات فلويديك (-25 – 200 درجة مئوية، وتصل إلى 3 بار) لتبادل الحرارة على جانبي طبقة رد فعل. معدلات نقل الحرارة يتناسب مع المساحة السطحية نقل الحرارة ويتناسب عكسيا مع حجمه. وبالتالي، تسهل هذه المجهرية نسبة السطح إلى الحجم أمثل لنقل الحرارة المحسنة. هناك نوعان من المجهرية (أي وحدات): "خلط" الوحدات النمطية ووحدات "الخطية" (الشكل 2). الوحدات النمطية "خلط" على شكل قلب مصممة لحمل الاضطراب وتحقيق أقصى قدر من الاختلاط. وفي المقابل، توفر النماذج الخطية وقت الإقامة الإضافية.

وكدليل على المفهوم، اخترنا جيدا وصف رد فعل ديفينيلديازوميثاني مع الأحماض الكربوكسيلية^13،،من^1415،،من¹⁶¹⁷. رد فعل مخطط يظهر في الشكل 3. الأولى نقل البروتون من حمض الكربوكسيلية ديفينيلديازوميثاني بطيئة وهي خطوة تحديد معدل. الخطوة الثانية هو السريع وينتج رد الفعل المنتج والنيتروجين. في البداية كان التحقيق رد فعل لمقارنة الحموضة النسبي للأحماض الكربوكسيلية العضوية في المذيبات العضوية (أبروتيك وبروتيك). رد فعل من الدرجة الأولى في ديفينيلديازوميثاني والدرجة الأولى في الأحماض الكربوكسيلية.

تجريبيا، ورد فعل أجريت في وجود فائض كبير من حمض الكربوكسيلية (10 المولى معادلات). نتيجة لذلك، كان المعدل الزائفة من الدرجة الأولى بالنسبة ديفينيلديازوميثاني. يمكن الحصول على ثابت معدل الترتيب الثاني ثم بقسمة الزائفة التي تم الحصول عليها تجريبيا أول أمر ثابت معدل تركيز حمض الكربوكسيلية الأولى. وفي البداية، رد فعل ديفينيلديازوميثاني مع حمض البنزويك (pKa = 4.2) تم التحقيق فيها. دفعة واحدة، يبدو أن رد الفعل يكون بطيئا نسبيا، تصل إلى حوالي 90% التحويل في 96 دقيقة. كما معدل رد فعل متناسب مباشرة إلى حموضة حمض الكربوكسيلية، اخترنا كشريك في رد فعل أكثر حمضية من حمض الكربوكسيلية، فنيتروبينزويك حامض (pKa = 3.4) تقصير وقت رد الفعل. وهكذا كان التحقيق رد فعل حمض-نيتروبينزويك فمع ديفينيلديازوميثاني في الإيثانول اللامائى في دفعة وتدفق (الشكل 4). وترد النتائج بالتفصيل في القسم التالي.

عندما ينفذ رد فعل في الإيثانول، ويمكن أن تشكل المنتجات الثلاثة: (ط) بينزيدريل-4-نيتروبينزواتي، الذي ينتج من ردود فعل فنيتروبينزويك-حمض مع ديازونيوم ديفينيلميثاني المتوسطة؛ (ثانيا) بينزيدريل إيثيل البروم التي يتم الحصول عليها من رد فعل المذيب، الإيثانول، مع ديازونيوم ديفينيلميثاني؛ والنيتروجين (ثالثا). لم تدرس توزيع المنتج كما هو موثق توثيقاً جيدا في الأدب؛ بدلاً من ذلك ركزنا اهتمامنا على نقل التكنولوجيا من رد فعل دفعة إلى تدفق مستمر^13،،من¹⁴¹⁵. وراقب تجريبيا اختفاء ديفينيلديازوميثاني. رد فعل العائدات مع تغيير ألوان زاهية، التي يمكن ملاحظتها بصريا من مطيافية الأشعة فوق البنفسجية بالنسبة. وهذا ناتج عن كون أن ديفينيلديازوميثاني مركب أرجواني بشدة في حين جميع المنتجات الأخرى من رد فعل عديم اللون. ولذلك رد فعل يمكن بصريا رصد على أساس نوعية والكمية تليها مطيافية الأشعة فوق البنفسجية (أي اختفاء الاستيعاب diazomethane ثنائي الفينيل في 525 نانومتر). وهنا، نحن التقرير الأول رد فعل حمض-نيتروبينزويك ديفينيلديازوميثاني و pفي الإيثانول في دفعة كدالة للزمن. ثانيا، أن رد فعل بنجاح نقل، ونفذت في المفاعل تدفق الزجاج. تم التحقق من التقدم المحرز في رد فعل عن طريق رصد اختفاء ديفينيلديازوميثاني باستخدام مطيافية الأشعة فوق البنفسجية (في أوضاع دفعة والتدفق).

التحذيرات الصحية ومواصفات المواد الكاشفة
هيدرازوني بنزوفينون: قد يسبب تهيج الجهاز الهضمي. لم يتم التحقيق الكامل الخواص السمية لهذه المواد. قد يسبب تهيج الجهاز التنفسي. لم يتم التحقيق الكامل الخواص السمية لهذه المواد. قد يسبب تهيج الجلد والعيون تهيج ¹⁸-

المنشط أكسيد المنغنيز (منو ₂): (تصنيف "الصحة العظمية" 2) الخطرة في حالة تماس الجلد والعين الاتصال، وابتلاع واستنشاق ¹⁹-

فوسفات البوتاسيوم مائي (خ ₂ ص ₄): (تصنيف "الصحة العظمية" 2) الخطرة في حالة تماس الجلد والعين الاتصال، وابتلاع واستنشاق ²⁰-

الميثان: (تصنيف "الصحة العظمية" لتصنيف النار 2، 1) جداً خطرة في حالة الاتصال بالعين (مهيجة)، لابتلاع، استنشاق. خطرة في حالة تماس الجلد (مهيجة، بيرميتور). التهاب العين يتميز باحمرار، سقي، وحكة ²¹-

1-توليف ديفينيلديازوميثاني (DDM):

1. قبل بداية توليف DDM، ضمان جميع المواد اللازمة المذكورة موجودة فضلا عن الكواشف اللازمة التأكد من أنه يمكن إجراء توليف السليم.
2. ز إضافة 10 (ما يعادل.72) اللامائى خ ₂ ص ₄ و 31 ز ثاني أكسيد المنغنيز المنشط، منو ₂ (3.5 مكافئات) قارورة قاع جولة 3-رقبته 250 مل (1)، ومحرض مغناطيسي.
3. إضافة 20 جرام بنزوفينون هيدرازوني في قارورة منفصلة أسفل جولة 2-رقبته 100 مل (2)، محرض مغناطيسية، وتخزينها في درجة حرارة الغرفة-
4. إضافة مل 67 من الميثان (DCM) وتجهيز كل قوارير (1 و 2) مع السدادات، والحرارة، والحرارية-
5. بعد تطهير كل قوارير غاز خامل لمدة 15 دقيقة، تطبيق حمام الثلج خ ₂ ص ₄ وفي منو ₂ تسوية (قارورة 1). التأكد من أن درجة الحرارة من أن الحل يبقى ثابتاً عند 0 درجة مئوية على الأقل 30 دقيقة
نقل
6. بعد 30 دقيقة لدرجة حرارة ثابتة القراءة، هيدرازوني بنزوفينون (قارورة 2) في قارورة تحتوي على خ ₂ ص ₄ ومنو ₂ (قارورة 1). القيام برد فعل على 24 ساعة للتوصل إلى إنجاز.

2. تنقية DDM:

1. بعد 24 ساعة، إضافة 120 مل بينتان إلى خليط رد فعل (عميق، أحمر أرجواني حلاً)-
تصفية
2. الحل السريع من خلال حيادية السليكا هلام (50-200 ميكرومتر). ومن المهم أن لا وقت الاتصال المنتج مع السيليكا لا تتجاوز الحد الأدنى 5 DDM حمض الحساسة؛ سوف يحدث التحلل كبيرة مع أطول وقت الاتصال ²²-
   1. الاضطلاع بالترشيح مع قمع زجاج متكلس مسامية متوسطة، مرفقة بنظام ترشيح فراغ أو نظام فراغ غطاء دخان.
3. فيلتراتي نقل وإزالة المذيبات مع مبخر دوراني في الخلاء. وناتج النفط الخام نفط ديب بيربل. إحباط
   1. الألومنيوم التفاف حول قارورة لإبقاء الضوء بعيداً عن DDM. DDM حساسة للضوء-
4. بعد تغطي قارورة مع رقائق الألومنيوم، تخزين DDM نقية في الثلاجة، مختومة وتحت جو من غاز خامل.
5. رصد لبلورة تحدث، التي عادة ما يستغرق 2-3 أيام. إزالة قارورة من الثلاجة والسماح لها بالوصول إلى درجة حرارة الغرفة. من الضروري تنقية خطوة أخرى. إضافة الكحول الاثيلي واقية من 200 إلى قارورة، وتصفية وثم استخدم مبخر دوراني لإزالة المذيبات المتبقية. عند هذه النقطة، يجب إزالة معظم الشوائب المتبقية.
   1. تحليل العميقة الناتجة عن ذلك، إلى الحمرة الأرجواني بلورات DDM مطيافية الأشعة فوق البنفسجية. وتم قياس أبسوربتيفيتي المولى التجريبية لتكون (اليورو) 94.8، التي تطابق قيم الأدب.
      تنبيه: فيما يلي التحذيرات الصحية ذات الصلة، ومواصفات المواد الكاشفة لمعالجة سليمة وآمنة للقيام برد فعل البروتوكول ل DDM. عند التعامل مع هذه المواد، ضمان معدات الوقاية الشخصية المناسبة في جميع الأوقات وظروف العمل تحت غطاء دخان.
      
      DDM: لفترات طويلة أو التعرض المتكرر قد يسبب الحساسية في بعض الأفراد الحساسة ²³-
      فحمض نيتروبينزويك: (تصنيف الصحة العظمية 2) كفالة أن الكاشف هو إبقاء بعيداً عن الحرارة. الابتعاد عن مصادر الاشتعال. الحاويات الفارغة خطر الحرائق؛ تتبخر هذه البقايا تحت غطاء دخان. الأرض جميع المعدات المحتوية على المواد. إذا بلعها، التماس المشورة الطبية فورا وإظهار الحاوية أو التسمية. تجنب ملامسة الجلد والعيون ²⁴-
      إيثيل الكحول، دليلاً على 200: (تصنيف الصحة العظمية 2، "تقدير صحة" 3) الخطرة في حالة تماس الجلد، والاتصال بالعين، واستنشاق. الإيثانول سرعة يمتص الرطوبة من الهواء، ويمكن أن تتفاعل بقوة مع المؤكسدات ²⁵-
      التولوين: (تصنيف الصحة العظمية 2، "تقدير صحة" 3) الخطرة في حالة تماس الجلد (مهيجة) ومن الاتصال بالعين (مهيجة)، لابتلاع واستنشاق. خطرة قليلاً في حالة تماس الجلد (بيرميتور). الاشتعال ²⁶-
      س-زيلين نفط: (تصنيف الصحة العظمية 2، "تقدير صحة" 3) إمكانية وضع آثار المسخ، سمية التنموية للجهاز التناسلي في الذكور، والسمية إذا بلعها على الكلي والكبد، الجهاز التنفسي العلوي، والجلد، والعيون، والوسطى الجهاز العصبي. الابتعاد عن تماس الجلد (مهيجة، بيرميتور)، الاتصال بالعين (مهيجة)، أو ابتلاع واستنشاق ²⁷-

3. إعداد حل DDM "التدفق المستمر":

1. شطف قارورة حجمية 100 مل مع الإيثانول.
2. الفارغة قنينة 6-درام على توازن التحليلي، وإضافة.1942 ز DDM إلى الدرام القنينة. إضافة الإيثانول اللامائى (5 مل) إلى القنينة تزايدات من 2 إلى 3 حتى جميع DDM يذهب إلى الحل. مع ماصة، نقل الحل من القنينة 6-أرميني إلى قارورة حجمية 100 مل نظيفة.
   1. بعناية إضافة الإيثانول إلى أدنى نقطة غضروف ينسجم مع الخط الذي تتم الإشارة إليها في دورق حجمي.
   2. إضافة 1 مل تولوين، المعيار الداخلي، وإلى قارورة. دورق حجمي يمكن الآن توج وتخزينها حتى كل حل DDM وف-حل حمض نيتروبينزويك مستعدون لرد فعل تدفق مستمر-

4. إعداد 0.1 م الأوراق المالية حل فحمض نيتروبينزويك:

1. شطف دورق حجمي 250 مل عدة مرات مع الإيثانول اللامائى.
2. الفارغة قنينة 6-درام على توازن التحليلي. إضافة 4.1780 ز فحمض نيتروبينزويك إلى الدرام القنينة. بعد إضافة الحامض، إضافة الإيثانول اللامائى (5 مل) في زيادات 2 إلى 3 إلى القنينة حتى كل فحمض نيتروبينزويك يذهب إلى الحل.
   1. مع ماصة، نقل الحل من القنينة 6-أرميني في دورق حجمي النظيفة 250 مل.
   2. إضافة الإيثانول بعناية حتى نقطة الحد الأدنى من غضروف محاذاة مع خط دورق حجمي.
   3. إضافة 1 مل من س-زيلين نفط، والمعيار الداخلي، في فلوريدااسأل. دورق حجمي يمكن الآن توج وتخزينها حسب الحاجة.

5. إعداد "المفاعل التدفق المستمر":

1. تحقق من أن محول متصل بوحدة تحكم المضخة في مدخل A لكلا إيسكس، وفارغة من جمع قنينة في نهاية كل أنبوبة الخروج جمع الحلول رد فعل، والنفايات، والمذيبات.
   1. إنشاء والتحقق من كل 1 التصنيف ( فحمض نيتروبينزويك) والتصنيف 2 (DDM)، كما هو مبين في الشكل 9.
   2. الإعداد كل مضخة التصنيف مع وحدة التحكم الخاصة به للتحكم بشكل مستقل في تيارات كاشف. وهذا ما يسمح لمعدلات التدفق تعديلها بشكل مستقل حسب الاقتضاء.
2. في كوب منفصلة، إضافة 400 مل إيثانول. هذا ستستخدم لمسح المفاعل.
   1. بدوره عقارب الساعة حتى الصمام صمام مدخل الورك مفتوحة بالكامل (المعرفة كصمام A و B، على التوالي). الصحافة " "التدفق المستمر" " على وحدة تحكم المضخة، ومن ثم " A "، مما يدل على مدخل محول يرتبط التصنيف. هذا الإجراء بمطالبة المستخدم بإدخال معدل التدفق المطلوب.
   أدخل
   2. فلووراتي من " 70 "، ثم اضغط " أدخل ". عندما تكون جاهزاً، ضرب " عبوة " للاتصال بنظام لوضع الحل بمعدل 70 مل/دقيقة
   3. بدء الرسم مذيب الإيثانول من خلال أنبوب مدخل. لاحظ أنه إذا يقترب معدل تدفق المذيب في، يجب قراءة معدل التدفق في إيسكس-70.0000 مل/دقيقة. سيبدأ مستوى المذيبات في قارورة الانخفاض.
      ​ ملاحظة: أنه أمر طبيعي تماما إذا كان حجم المذيب لا تتطابق مع وحدة التخزين التي يتم عرضها في وحدة التحكم. سيسحب الهواء جزئيا في النظام، وكذلك-
3. عندما تم شغل كل من التصنيف 1 و 2 التصنيف تماما والمراقب المالي يشير إلى هذا بقراءة " "كامل اسطوانة" " و " متوقف "، تشغيل صمام مدخل A و B مغلقة تماما عن طريق تحويل الصمام تماما عكس اتجاه عقارب الساعة.
4. فتح صمام المخرج الذي يعمل بالمثل بصمام مدخل، الذي يقود الصمام للمفاعل، بتحويلها بعكس اتجاه عقارب الساعة. صمام المخرج يغذي عن طريق التصفية، في الماضي صمام أحادي الاتجاه، ومن هناك الماضي تخفيف الضغط صمام وإلى المفاعل تدفق.
5. في هذه المرحلة، تغيير معدل التدفق. لا ينبغي أن يتجاوز معدل التدفق الإجمالي الأقصى الموصى بها على تشغيل واحد 30 مل/دقيقة
   1. تنظيف كل المهن بشكل منفصل، يعمل كل منها بمعدل تدفق من 30 مل/دقيقة
6. الصحافة " A " في التصنيف التي تم تعيينها حاليا ما يصل إلى تشغيل الإيثانول من خلال النظام. تغيير معدل التدفق بإدخال معدل التدفق المطلوب " 30 "، " أدخل "، وأخيراً " تشغيل ". وهذا يتصل بالنظام لتشغيل بمعدل 30 مل/دقيقة
   ​ ملاحظة: التدفق اكويليبراتيس، يبدأ المذيب تتدفق من خلال النظام.
   1. مراقبة المفاعل لتسرب أو انسداد، وأن هناك من المذيبات المتدفقة في جميع أنحاء المفاعل كله. بمجرد قد تم تنظيف كلا إيسكس 2-3 مرات، النظام الآن جاهزاً لتشغيل التجربة.

6. إعداد M.01 DDM التصنيف مضخة 2:

1. مكان المدخل في قارورة حجمية 100 مل من DDM. فتح صمام مدخل ب (آر 2 في الشكل 9)-
2. تعيين في التصنيف إلى معدل تدفق من 70 مل/دقيقة تبدأ الرسم الحل حتى كل ذلك يتم تناولها في المحاقن بضرب " عبوة ".
3. ملاحظة أن حجم الحل في المهن ووحدة التخزين الأصلية للحل في قارورة يمكن أن تكون مختلفة قليلاً. أيضا يتم سحب الهواء في مضخة التصنيف-
   1. إذا كان هناك بقايا DDM بعد التصنيف قد بلغ حجم الحد الأقصى بعد استيعاب للحل، الصحافة " تشغيل " طرد الهواء التي وضعت جنبا إلى جنب مع قارورة من المدخل. حالما يبدأ DDM دفع، ضرب " وقف "، ومن ثم " عبوة " أن تبدأ إعادة الملء التصنيف.
   2. الحفاظ على تكرار هذه الخطوات حتى قد تناول جميع DDM (سيتم تطبيق هذا على فحمض نيتروبينزويك، وكذلك)-
   3. تدفق حوالي 1 مل DDM من المضخة. مضخة 2 التصنيف جاهز الآن ليتم تشغيلها. ويعتبر مستوى المذيبات في الخط وعلى استعداد لبدء تتدفق من خلال المفاعل التدفق المستمر-
4. صمام إغلاق مدخل ب بتحول صمام الورك عقارب الساعة حتى أنه لا يمكن تشغيل إضافية، وفتح صمام مأخذ التيار الذي يغذي المفاعل تدفق مستمر بتشغيل العداد صمام عقارب الساعة حتى أنها مفتوحة بالكامل. نقل 1 مل من محلول DDM والتولوين إلى ومبومو لتحليل يتعلق بالأشعة فوق البنفسجية-
5. تعيين معدل التدفق إلى 1.42 مل/دقيقة. لا تضرب " تشغيل " حتى فحمض نيتروبينزويك 1 التصنيف قد تم إنشاء بروتوكول نفس معدل تدفق 3.58 مل/دقيقة وهي جاهزة للتشغيل بالترادف.

7. إعداد p.1 M-"حمض التصنيف 1 مضخة" نيتروبينزويك:

1. فتح مدخل مضخة صمام A 1 التصنيف، مع دورق حجمي 250 مل فحمض نيتروبينزويك في نهاية أنبوب تغذية.
2. بمجرد أنبوب تغذية يتم مغمورة تماما في دورق حجمي، تعيين في التصنيف إلى معدل تدفق من 70 مل/دقيقة. ومرة أخرى، تحقق لمعرفة إذا كان معدل التدفق على وحدة تحكم يقرأ 70.00 مل/دقيقة عند ضرب " عبوة ".
3. بدء الرسم الحل حتى يتم أخذ كل ذلك في المحاقن، باستخدام نفس التقنية المذكورة أعلاه للحصول على كل من الحل في النظام-
4. إغلاق صمام مدخل عن طريق تحويل صمام الورك عقارب الساعة إلى أن يتم إغلاقها تماما. فتح صمام مأخذ التيار الذي يغذي المفاعل تدفق مستمر بتشغيل العداد صمام عقارب الساعة حتى أنها مفتوحة بالكامل-
5. تعيين معدل التدفق إلى 3.58 مل/دقيقة. وسيكون معدل التدفق الإجمالي بما في ذلك في الدقيقة 1.42 مل من DDM 5.00 مل/دقيقة، مدة إقامة إجمالية داخل المفاعل من 11 دقيقة تقريبا بنسبة 10:1 فحمض نيتروبينزويك إلى DDM.

8. القيام برد فعل في التدفق مع "المعادلة مولى" 10:1 فنيتروبينزويك حامض و DDM:

1. مرة واحدة كل مضخة على استعداد مع الكاشف ' تم إدخالها الحلول s والصمامات بشكل صحيح تعديل معدلات التدفق الصحيح، وضرب " تشغيل " على كلا المضخات. بعد صمام أحادي الاتجاه الضغط قد اكويليبراتيد، الكاشف ' s الحلول سوف تبدأ تتدفق على وحدات المفاعل.
   1. مراقبة التدفق. DDM ' تغذية s يدخل في الوحدة النمطية 1، فحمض نيتروبينزويك ' s تصب في الوحدة النمطية 2، وخلط تجري في الوحدة 3. وقت الإقامة ما يقرب من 11 دقيقة.
   تغيير لون
   2. مونيتور (تشير إلى رد فعل التقدم). اللون في الوحدة 2، قبل الاختلاط، هو الوردي قوية. إنقاص كثافة اللون، ويصبح الوردي خفوتا في الوحدة النمطية 3، والوردي شاحب في الوحدة 4. الوحدات النمطية بعد ذلك عديم اللون.

9. تنظيف "المفاعل التدفق المستمر":

1. مرة يدير كلا من DDM وف-الانتهاء من حمض نيتروبينزويك، وملء كوب مع الإيثانول 400 مل. سيتم استخدام هذا لتنظيف المفاعل ومضخات التصنيف-
2. تشغيل صمام مدخل الورك عقارب الساعة حتى صمام مفتوح تماما.
3. تعيين معدل التدفق إلى 70، الصحافة " أدخل " و " الملء " لبدء الرسم مذيب الإيثانول من خلال أنبوب مدخل (لاحظ أنه إذا يقترب معدل تدفق المذيب في، يجب قراءة معدل التدفق في إيسكوس 70 مل/دقيقة)-
4. بمجرد قد تم شغلها في إيسكس وإيسكس سوف تتوقف تلقائياً وسيتم قراءة وحدة تحكم " "كامل اسطوانة" " و " متوقف ". عند هذه النقطة، تشغيل صمام الفتحة مغلقة تماما، بتحول الصمام عكس اتجاه عقارب الساعة حتى لا يمكن تشغيل صمام الورك المزيد.
5. فتح صمام المخرج الذي يعمل بالمثل بصمام مدخل، بتحويلها بعكس اتجاه عقارب الساعة. إس صمام منفذ عن طريق التصفية، يمر صمام أحادي الاتجاه، ومن هناك تخفيف تدفقات من خلال الضغط صمام وإلى المفاعل تدفق.
6. ضبط معدل تدفق لا تتجاوز 30 مل/دقيقة
7. الصحافة " A " في التصنيف التي تم تعيينها حاليا ما يصل إلى تشغيل الإيثانول من خلال النظام. تغيير معدل التدفق بإدخال معدل التدفق المطلوب " 10 "، وضرب " أدخل "، ومن ثم ضرب " تشغيل ". الاختيار هو النظام لمعرفة وجود لا تسرب أو انسداد، وأن هناك المذيبات المتدفقة في جميع أنحاء النظام بأكمله.
   ملاحظة: بمجرد قد تم تنظيف كلا إيسكس 2 مرات مع الإيثانول ومرة مع الهواء فقط اتباع الإجراءات المشار إليها أعلاه، النظام الآن جاهزاً لتشغيل للتجارب المقبلة.

رد فعل المجموعة
ديفينيلديازوميثاني أعدت وفقا للأدب^28،29. كان تبلور المجمع من خلات الإيثيل خماسي البروم ثنائي الفينيل: النفط (100:2)، والأرجواني بلورات تم تحليلها بواسطة الرنين المغناطيسي النووي ح¹ ونقطة الانصهار ومرض التصلب العصبي المتعدد. التحليلات التي تتمشى مع الهيكل والإبلاغ عن قيم الأدب.

رد فعل ديفينيلديازوميثاني (1.0 مم) مع حمض البنزويك (10 مم) في الإيثانول اللامائى أجريت على 21 درجة مئوية في الإيثانول الجافة. تم رصد التقدم المحرز من رد فعل استخدام قياس الطيف الكتلي تجاه الأشعة فوق البنفسجية (λmax = 525 نانومتر). بعد 96 دقيقة، تم استهلاك حوالي 90% من ديفينيلديازوميثاني. تم حساب ثابت معدل أمر الزائفة الأولى أن تكون دقيقة 0.0288^-1 والثاني الناتج معدل ثابت لتكون 0.58 مول^-1.min^-1-ل. ثابت معدل الدرجة الثانية الاتفاق مع قيم الأدب (~ 0.7 مول^-1.min^-1. L عند 26 درجة مئوية)¹⁷. ثم كان التحقيق رد فعل مع الحمض-نيتروبينزويك فأكثر حمضية. رد فعل ديفينيلديازوميثاني (1 مم) مع فنيتروبينزويك أسيد (10 مم) في الإيثانول اللامائى أجرى في 21 درجة مئوية ورصدها في الموقع بالأشعة فوق البنفسجية في λ = 525 نانومتر (الشكل 5). وقد اتخذت أطياف الأشعة فوق البنفسجية بالنسبة عند فواصل زمنية دقيقة 1.5. ويبين الشكل 6 مجموعة تمثيلية من الأشعة فوق البنفسجية-امتصاص ديفينيلديازوميثاني كدالة للتقدم للتفاعل مع حمض-نيتروبينزويك ففي الإيثانول اللامائى.

وتظهر الأرقام 7 و 8 تركيز DDM كدالة للزمن و ln الترتيب الأول الزائفة (إس إس/₀) كدالة للزمن. من المؤامرة الأخيرة، ما يبدو من الدرجة الأولى من رد فعل مين 0.135^-1 تم الحصول عليها، مما يتوافق مع ترتيب ثانية معدل ثابت من 1.80 مول^-1.min^-1-ل. البيانات تتماشى مع قيم الأدب عنها¹⁷. الأهم من ذلك، أن رد الفعل يصل إلى حوالي 94 ٪ الانتهاء خلال 20 دقيقة (الشكل 8)، وقابلة للمفاعل التدفق. كانت الخطوة التالية لنقل رد فعل على مفاعل تدفق الزجاج.

رد فعل تدفق
ويرد في الشكل 9التخطيطي وصورة فوتوغرافية لعملية تدفق المستخدمة هنا. يتم إدخال تيارات مادة التفاعل اثنين في وحدة نمطية قبل heating/التبريد (1 و 2 في الشكل 9). 1 و 2 من نماذج تسمح للتحكم في درجة الحرارة لكل موجز ويب الواردة. خلط الأعلاف مادة التفاعل اثنين تحدث في الوحدة النمطية 3 (الشكل 9) قبل الانتقال إلى ثلاث وحدات خلط (4، 5، & 6 في الشكل 9)، واثنين من وحدات خطية (7 & 8 في الشكل 9). الخاضعة لسيطرة كل تيار مادة التفاعل بشكل مستقل وقدم عن طريق مضخات الحقن. حلول مادة التفاعل كل أعدت مع المعايير الداخلية (1vol % التولوين/اورثو-زيلين نفط) قياس تركيزات مادة التفاعل بدقة. مرات الإقامة من ردود الفعل التي يتم التحكم بواسطة تغيير معدل التدفق الإجمالي. على سبيل المثال، يناظر مرات الإقامة 1 دقيقة 52 ثانية و 3 دقيقة 44 ثانية s 11 دقيقة 12 معدلات التدفق الإجمالي من 30 مل/دقيقة و 15 مل/دقيقة و 5 مل/دقيقة.

من الناحية العملية، وقد أعدت حلين الأسهم: (1) الحل من ديفينيلديازوميثاني في الإيثانول اللامائى (0.02M) و (2) حل فنيتروبينزويك-حمض (0.1 M). تم تغذية كل الحلول إلى المفاعل (إس 1 & 2 في الشكل 9) سعر الدقيقة 1.42 مل من ومل 3.58/دقيقة على التوالي. المحاسبة للتركيزات المبدئية ديفينيلديازوميثاني وف-نيتروبينزويك وعلى كل من معدل التدفق، كانت نسبة المولى من ديفينيلديازوميثاني إلى حمض نيتروبينزويك- ف1 إلى 10. تجريبيا، كان معدل التدفق الإجمالي حوالي 5 مل/دقيقة مما أدى إلى فترة إقامة لمدة 11 دقيقة. مختبرين أخذت كدالة للزمن وحلل GC-FID (الفصل اللوني للغاز مع مكشاف تاين الاشتعال)، والتحليل الطيفي تجاه الأشعة فوق البنفسجية. واستخدمت تحليلات GC FID لقياس نسبة التركز دقيقة من الكواشف استخدام المعايير الداخلية. كان يستخدم التولوين كمعيار الداخلية (0.107 M) في حل ديفينيلديازوميثاني و اورثو-زيلين نفط كان حاضرا في حامض نيتروبينزويك- p(0.072 م). التحليلات تجاه الأشعة فوق البنفسجية كمياً يقاس التقدم المحرز في رد فعل برصد اختفاء ديفينيلديازوميثاني كدالة للزمن (الأسلوب الذي أنشئ ووصف لرد الفعل دفعة).

النتائج هو موضح في الشكل 10 يبين هو التوصل إلى أن إنجاز 95% خلال فترة الإقامة 11 دقيقة. للوصول إلى التحويل الكامل، يمكن أن يكون الوقت الإقامة الموسعة إلى 33 دقيقة أو أقل. من الناحية العملية، يمكن الحصول على التحويل الكامل مع أبطأ من معدل التدفق (كما هو موضح) أو عن طريق زيادة وقت الإقامة (المجهرية/وحدات إضافية) و/أو زيادة في درجة الحرارة. ومع ذلك، يظهر الدليل على مفهوم أن رد فعل بنجاح يمكن أن يجري في التدفق مع تحويل 95% في 11 دقيقة.

رقم 1: التخطيطي لتدفق مستمر المجهرية. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

رقم 2: خلط (يسار) وخطي المجهرية (يمين)- الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

الشكل 3: رد فعل ديفينيلديازوميثاني مع حمض (س--ح)- الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

4 الرقم: رد فعل ديفينيلديازوميثاني مع حمض نيتروبينزويك ف في الإيثانول اللامائى. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

5 الرقم: رد فعل ديفينيلديازوميثاني (1eq) مع حمض نيتروبينزويك-الإيثانول و p(مكافئ 10)- الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-/a >

الرقم 6 : امتصاص كدالة للطول الموجي لرد فعل ديفينيلديازوميثاني مع حمض-نيتروبينزويك ف. امتصاص الحد الأقصى ديفينيلديازوميثاني هو 525 نانومتر. كل سطر يمثل أحد أطياف المتخذة في فترات زمنية مختلفة (كل دقيقة 1.5) من الوقت = 0. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

الشكل 7 : رد فعل النظام الزائفة الأولى (ln(Abs/Abs0) مقابل الوقت (دقيقة) كدالة للزمن لرد فعل حمض-نيتروبينزويك ديفينيلديازوميثاني و pفي 21 درجة مئوية في الإيثانول في دفعة- الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

الشكل 8 : تركيز ديفينيلديازوميثاني كدالة للزمن لرد فعل حمض-نيتروبينزويك ديفينيلديازوميثاني و pفي 21 درجة مئوية في الإيثانول في دفعة- الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

الشكل 9: التخطيطي مفاعل تدفق مستمر- الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

الرقم 10 : تركيز ديفينيلديازوميثاني كدالة للزمن لرد فعل حمض-نيتروبينزويك ديفينيلديازوميثاني و pفي 21 درجة مئوية في الإيثانول في تدفق- الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

الرقم 11 : رد فعل ديازوكيتوني، ثالثي-بوتيل (الكاربامات S)-(4-diazo-3-oxo-1-phenylbutan-2-yl)- الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

وقد اكتسب الكيمياء تدفق الكثير من الاهتمام مؤخرا بمعدل يبلغ حوالي 1,500 منشورات بشأن هذا الموضوع سنوياً في مجالات البحوث الكيمياء (29 في المائة)، والهندسة (25%). وقد أجريت العديد من العمليات الناجحة في تدفق. في العديد من الحالات، قد تجلى كيمياء تدفق يحمل العروض متفوقة لدفعة للعديد من التطبيقات مثل الأعمال التحضيرية للمكونات النشطة فارماسيوتيكالي^30،31،³²من المنتجات الطبيعية، و التخصص، المواد الكيميائية ذات القيمة العالية مثل البوليمرات عالية الأداء^33،34،،من³⁵³⁶. نحن الاستدانة، والإبلاغ عن عمليات تدفق مستمر لإعداد ورد فعل ديازوكيتوني³⁷، الحد ميروين-بوندورف-فيرليي كيتون والالدهيدات إلى كحول³⁸ وحفزت المعادن سيكليزاتيون نازاروف هومو³⁹ . مثيرة للاهتمام لا سيما مثال لإعداد ورد فعل الخل غير مستقرة حرارياً وشدة رد الفعل في رد فعل ديازوكيتوني، ثالثي-بوتيل (S)-(4-diazo-3-oxo-1-phenylbutan-2-yl) الكاربامات (الشكل 11)^{37 , 40}.

بسبب مراقبة درجة الحرارة المحسنة والاختلاط، تجلى تدفق التكنولوجيا متفوقة على عملية دفعية للمعايير التالية: (ط) تنفيذ أقل تكلفة مختلطة الخل، (ثانيا) استخدام trimethyl نسبيا أكثر أماناً سيليلديازوميثاني من ديازوميثاني، والغلة (الثالث) درجة الحرارة، 4 درجة مئوية في تدفق بدلاً من-20 درجة مئوية في دفعة مع متسقة 100% (رابعا) تقصير وقت رد الفعل (10 دقيقة)، و (v) تخفيض كبير في تيار النفايات (الاقتصاد الذري).

هنا، قد قدمنا نموذجا لنجاح نقل ديفينيلديازوميثاني مع تفاعل حمض-نيتروبينزويك فمن الوضع الدفعي إلى تدفق مستمر. لدينا خطة تشدد على أن من الضروري إجراء دراسات في الوضع الدفعي إنشاء معدل التفاعل دقيقة، رد فعل الشخصية كدالة للزمن، وتركيز المثلى ودرجة الحرارة. هذه المعلمات لا بد أن تأخذ في الاعتبار قبل نقل رد فعل على استمرار تدفق التكنولوجيا. تصميم المفاعل ووصفت بالتفصيل وكانت مصممة لتكون قابلة فيما يتعلق بخصائص رد فعل. أخيرا، كان رد فعل بنجاح أجريت في تدفق ورصد نوعيا بالملاحظة البصرية (أي فقدان اللون). تم الحصول على التقييم الكمي للتقدم المحرز في رد فعل (مثل اختفاء ديفينيلديازوميثاني) بالأشعة فوق البنفسجية-vis. حوالي 94% تحقق الاستهلاك مع الوقت الإقامة 11 دقيقة في التدفق على 21 درجة مئوية.

الاعتبارات والحد منها
تشكيل المواد الصلبة (أي رواسب) أثناء عملية التفاعل معلمة هامة عند النظر في عمليات التدفق. وفي تلك الحالات، واحد يجب أن تنظر في: (ط) تعديل البروتوكول في الوضع الدفعي للحفاظ على التجانس في جميع أنحاء رد فعل (أي تغيير الكواشف، المذيبات، ودرجة الحرارة، إلخ) أو (ii) تصميم المفاعل للسماح للتجهيز من عجائن. الخيار الثاني قد تكون قابلة للتطبيق مع التحسين ومصممة تصميم المفاعل. في الممارسة العملية، هما أهم تحد العوامل لتدفق العمليات هي الحلول (ط) لزج: القدرة على ضخ سوائل لزجة والضغوط الناتجة عن إسقاط هي باهظة وكثيراً ما و (ii) باستخدام غير متجانسة (الصلبة/السائلة) تغذية تيارات. من الصعب أن استمرار وفعالية مضخة غرامة المعلقات (على سبيل المثال في حالات محفز غير متجانسة). وبالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يؤدي تراكم الجزيئات في المفاعل إلى انسداد، والفشل في نهاية المطاف.

عموما، وقد ثبت الكيمياء تدفق لتكون متفوقة (للعمليات الدفعية) للتحكم في التحولات التركيبية (ط) تتطلب درجة حرارة محددة (أي تجنب البقعة الساخنة، ورد فعل المنافسة، إلخ) (ثانيا) تنطوي على تشكيل شدة رد الفعل أو وسيطة غير مستقرة، أو (ثالثا) تتطلب تعزيز الاختلاط مع السائل متعدد المراحل على سبيل المثال. الزيادة الناتجة من جودة المنتج وإمكانية تكرار نتائج (عن طريق مراقبة محسنة ودقيقة لمعلمات العملية) تأثيراً سواء من وجهة النظر مالية البيئية. تدفق التكنولوجيا قد لا يكون الحل الشامل ولكن يمكن فتح سبل جديدة للمسارات الكيميائية التي كانت تعتبر غير قابلة للاستمرار في دفعة (أي رد الفعل جداً أو وسيطة غير مستقرة جداً)، فضلا عن توفير عملية التحسين من حيث استهلاك الطاقة ، ذرة الاقتصاد وتنقية المتلقين للمعلومات. وختاما، أنها أداة قوية لفعالية إجراء عمليات متعددة الخطوات للكيماويات عالية القيمة المضافة.

لدى أي من المؤلفين ضمن هذا البروتوكول أي تضارب المصالح المالية أو تضارب في المصالح.

نود أن نشكر كورنينج لهدية المفاعل تدفق الزجاج.