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微通道連續(xù)流反應(yīng)器中簡單咪唑的制備
咪唑環(huán)是許多常用化學(xué)物質(zhì)的重要組成部分，咪唑類物質(zhì)在雜環(huán)化學(xué)、醫(yī)藥化學(xué)、生物化學(xué)等眾多領(lǐng)域都有重要應(yīng)用價值，尤其是簡單的咪唑類物質(zhì)包括咪唑、2-甲基咪唑、2-乙基咪唑、2-異丙基咪唑等，因其在藥物生產(chǎn)中的大量應(yīng)用顯得更為重要。
微通道連續(xù)流反應(yīng)器在熱質(zhì)傳遞、反應(yīng)條件的調(diào)控、過程效率、安全控制等方面相對于傳統(tǒng)的操作過程具有非常顯著的優(yōu)勢。
例如由于釜式反應(yīng)器中過程參數(shù)難以精確操控，反應(yīng)停留時間及溫度分布范圍寬，而連續(xù)流反應(yīng)器中反應(yīng)停留時間以及溫度分布則更加均勻，有利于過程優(yōu)化操作。此外，連續(xù)流反應(yīng)器由于連續(xù)化操作和易于并行放大等特點，可大幅縮短從研發(fā)到工業(yè)化生產(chǎn)所需的時間。
本文圍繞Radziszewski反應(yīng)構(gòu)建一個連續(xù)流反應(yīng)器系統(tǒng)，開展簡單咪唑的合成過程行為研究，在系統(tǒng)中引入背壓閥增加系統(tǒng)壓力從而消除傳統(tǒng)常壓反應(yīng)過程的因體系物料沸點受限問題，大幅提高過程反應(yīng)速率。
本文具體考察了停留時間、反應(yīng)溫度、原料配比、乙醛的濃度以及催化劑的種類對咪唑收率的影響以獲得優(yōu)化的工藝路線。同時，采用微通道連續(xù)流反應(yīng)器研究了Radziszewski反應(yīng)連續(xù)合成2-甲基咪唑、2-乙基咪唑和2-異丙基咪唑的過程。
通過構(gòu)建連續(xù)流反應(yīng)器系統(tǒng)使得Radziszewski反應(yīng)制備咪唑的過程在可控狀態(tài)下連續(xù)進行，從而改善了傳統(tǒng)釜式咪唑制備過程。
在微通道連續(xù)流反應(yīng)器中考察了停留時間、反應(yīng)溫度、甲醛/乙二醛摩爾比、醋酸銨/乙二醛摩爾比、乙二醛濃度以及不同的氨源對咪唑收率的影響，優(yōu)化了咪唑合成的工藝路線。