流動化學的基礎是什么？

流動化學，有時也稱為“連續(xù)流動化學”(continuous flow chemistry)、“活塞流”(plug flow)或“微化學”(microchemistry)，是在管子或管道中進行化學反應的過程。反應性組分在混合接頭處被泵送在一起，并流下溫度受控的管道或管子。

流速、停留時間、反應器體積和生產(chǎn)率

在流動反應器中，停留時間（即反應被加熱或冷卻的時間量）由反應器的體積和通過它的流速計算。

停留時間 = 反應器體積 / 流速

通過這種方式，MF系列連續(xù)流反應系統(tǒng)能夠以幾秒到幾小時的反應時間運行，并且可以在 24 小時內合成 mg 到 kg 的數(shù)量。

微反應器中的擴散混合

在邁庫弗洛微反應器中，試劑不會通過湍流混合（如在間歇反應器中）；相反，試劑通過擴散混合。由于芯片反應器通道尺寸約為微米或毫米，因此試劑完全擴散所需的時間從幾毫秒到幾秒不等。

加壓和過熱反應

庫弗洛反應系統(tǒng)通過背壓閥可輕松加壓至20 bar。這允許反應在遠高于常壓回流的溫度下進行，從而實現(xiàn)更快且通常更清潔、更高產(chǎn)率的反應。通常，溶劑可以加熱到比其沸點高 60 到 150°C。因此，1000 倍數(shù)量級的反應速率增加是可能的。

可以實現(xiàn)的過熱效應的例子包括：

DCM @ 158oC（與大氣壓力下的 40oC。）

THF @ 193oC（與大氣壓力下的 66oC。）

Dioxane @ 240oC（與大氣壓力下的 100oC 相比。）

氣體參與的反應

向流動反應器施加壓力也抑制了氣體的逸出。（這是有益的，因為如果形成氣泡，它們可以將反應混合物推出反應器，導致不確定的停留時間）。

溫度控制

連續(xù)流反應器中反應混合物的表面積與體積比是圓底燒瓶的 1000 倍。因此，與間歇式反應器相比，熱量可以更快地傳入或傳出反應混合物。因此，對于放熱或吸熱反應，可以保持更好的溫度控制，從而提高一致性和產(chǎn)量。

多步反應

連續(xù)流反應器允許以連續(xù)方式執(zhí)行許多反應，并且由于“活塞流”環(huán)境，更容易進行多步反應。