光化學等技術可能會徹底改變合成技術方法。作為“清潔，無痕的試劑”，不同的光波長可以用作化學藥品的驅動力反應。連續(xù)流光化學，即光照射，有助于縮短反應時間，改善傳質特性，可擴展性更直接并且可以經(jīng)濟高效地收獲產(chǎn)品。

圖1 連續(xù)流光化學

連續(xù)流光化學在有機合成中優(yōu)勢：

（1）快速混合，

（2）快速熱交換，

（3）多相化學，

（4）可放大，

（5）安全性，

（6）提高反應混合物的輻照度

（7）提高了反應的選擇性和重現(xiàn)性，

（8）可實現(xiàn)一步或多步反應，

（9）固定催化劑。

利用廉價的自由基三氟甲基化反應三氟乙酸酐（TFAA）作為CF3來源

蛋氨酸的光催化氧化反應已在工業(yè)規(guī)模上探索了向蛋氨酸亞砜的方向

解決室內空氣等環(huán)境問題

污染物和水污染

室內空氣污染物和水污染使用連續(xù)流光化學法已被使用。對于每種情況，這

該策略基于流動類型下的光催化過程。室內空氣污染是最主要的環(huán)境風險之一，因為一般來說，人們花費他們大部分時間在室內，對健康的影響例如刺激鼻子和喉嚨，頭痛，頭暈，疲勞（即時影響）和呼吸系統(tǒng)疾病，心臟病和可能會發(fā)展出癌癥（長期影響）。在大多數(shù)情況下，易揮發(fā)有機化合物（VOC），例如脂族和環(huán)狀烴，芳烴，烯烴，苯，甲苯，醛和其他無機化合物，例如NOx，SOx和NH3是室內空氣污染的來源。依靠連續(xù)流光化學，由固體組成的流系統(tǒng)通過光輻射活化的半導體催化劑空氣凈化被認為是一種經(jīng)濟高效的方法。在這種情況下，光催化氧化（PCO）是一種創(chuàng)新且鑒于大多數(shù)PCO反應器都使用TiO2，因此該方法很有希望作為被紫外線激活的催化劑。

在紫外線（UV）的作用下，TiO2催化劑產(chǎn)生h +和e，具有強力的氧化作用和還原劑。因此，有機化合物在空氣中發(fā)現(xiàn)，例如甲醛，可以轉化為良性的

和無味的絡合物，即H2O和CO2。 TiO2與不同類型的流動反應器集成在一起，可以幫助最大限度地提高連續(xù)流光化學的潛力室內空氣凈化。

水研究對于可持續(xù)的未來至關重要，并且找到更好的解決方案以應對當前包括水污染在內的社會挑戰(zhàn)至關重要。由于流動反應器的表面積與體積之比大，因此傳質效率高和光子轉移的光催化水凈化得到顯著改善。值得注意的是，連續(xù)流光化學中的高級氧化過程（advanced oxidation processes，AOPs）已吸引

研究興趣，它們可以作為一種有效的手段用于水凈化。到目前為止，有兩種策略

與流動反應器集成時使用最多的TiO2催化和鐵催化的光芬頓反應。通常，前者是非均相光催化反應，后者是均相光催化。對于使用AOP的常規(guī)水處理，羥基自由基（OH）在降解各種類型的污染物，因為它們在水溶液中具有很強的氧化活性解決方案。

二氧化碳的光還原

全球能源需求和氣候變化是兩大挑戰(zhàn)面向21世紀的挑戰(zhàn)。 作為氣候變化的小分子，由于二氧化碳含量低，因此產(chǎn)生了廣泛的研究反應性和明顯的穩(wěn)定性，此外還有從化學轉變?yōu)樯唐泛透吒郊又狄栽佑行У姆绞绞褂没瘜W藥品。盡管無數(shù)轉換必須解決的基本問題將CO2轉化為有價值的C1~ Cn產(chǎn)品和中間體。

使用光氧化還原活化在流動條件下，通過單電子還原途徑，二氧化碳被發(fā)現(xiàn)與適當選擇的胺偶聯(lián)以可行的方法生產(chǎn)α-氨基酸。以1,2,2,6,6-pentamethylpiperidine為光催化劑，在常壓CO2條件下，在連續(xù)流動條件下進行苯乙烯的直接β選擇性羥基化反應。應該指出的是，這種策略可用于優(yōu)化傳統(tǒng)批處理條件下不易變化的參數(shù)，顯然，短路徑的光長度和這種技術的優(yōu)越混合可以提高光化學轉化的效率。

太陽能的利用率

化石燃料供應的減少導致了對新的，清潔和可持續(xù)的能源。將太陽能轉換成化學能是一條吸引人的途徑。No?l及其同事報道了一個用戶定義的光反應器。 該裝置由能夠直接捕獲漫射陽光的微通道組成，然后 將其轉換為波長更窄的光。 當使用亞甲基藍（MB）作為光催化劑時，基于相關的基準反應，即在流動反應中單線態(tài)氧與9,10-二苯基蒽（DPA）的[4 + 2]環(huán)加成，轉化效率（日光 化學能）高達10％。 可以預料，從許多有針對性的研究中，將始終觀察到流動下的太陽能驅動的光催化轉化，這些轉化為將連續(xù)流光化學納入各種可持續(xù)技術提供了充分的基礎。

生物醫(yī)學設備

通過直接遞送藥物可有效緩解疼痛的靶向藥物遞送技術可滿足需要較少或不需要口服藥物的患者。 Schmuki及其同事已使用填充了Fe3O4的TiO2納米管作為可移動的光催化劑，通過交聯(lián)結合了紫藍熒光標記物作為模型藥物，從而創(chuàng)建了有效的時空控制藥物釋放系統(tǒng)[35]。 紫外光照射下，磁性TiO2納米管可以選擇性地釋放模型藥物。 此外，利用其光催化活性，已經(jīng)利用了這種特異性系統(tǒng)殺死癌細胞（HeLa腫瘤細胞）的潛力。

紫外線具有三個不同的波段：UV–A（320~ 420 nm），UV-B（275 ~320 nm）和UV-C（200~275 nm）。通過識別具有特定波長的合適的紫外線流動反應，改變紫外線燈的形狀以匹配流動反應器，以確保紫外線可以精確到達其位置。因此，需要將紫外線的散射損失降至最低，這很可能會提高集光效率。此外，紫外線最常由太陽產(chǎn)生，被運送到地球的大氣層。人們可以優(yōu)化通過轉換效率（將太陽光轉換為化學能）。探索新型的發(fā)光太陽能聚光器（LSC）是一種環(huán)保的照明選擇，因為它們可以提供相對較窄的發(fā)射帶（20 nm）。值得注意的是，緊湊熒光燈（包括紫外線燈）會產(chǎn)生大量的熱量，但LED燈產(chǎn)生的熱量不到10％。熱量減少減少能源浪費。不需要鎮(zhèn)流器（變壓器）LED燈，因此LED燈工作所需的能量更少。

在大多數(shù)情況下，LED燈所消耗的電流要比其少40％–80％熒光燈，白熾燈和鹵素燈。最少的大量的能源，有害物質和廢物，LED是與節(jié)能燈相比，是最佳的節(jié)能替代品。有趣的是，最近的一篇論文表明，LED燈可以充當反應參數(shù)。至于全氟烷基化反應連續(xù)流光反應器，通過篩選輻照波長（16個帶不同波段的LED陣列），已揭示了反應的波長選擇性。無疑，輕具有高能效和選擇性的能源特定反應對于連續(xù)流的研究至關重要光化學。為了避免流動反應器的潛在堵塞，人們更喜歡使用大量溶劑。

溶劑的選擇為在流動型下運行光敏反應提供了經(jīng)濟、可靠、安全的依據(jù)。首先,一個簡單的策略可以幫助選擇合適的溶劑:測定了不同原料的紫外-可見光譜溶劑種類和鑒定體系以最高整體吸光度。通過這樣做，可以收集光能在最大程度上。第二，目前，活性藥物原料藥(APIs)已由這種技術生產(chǎn)。在這方面，為了患者的安全，適當溶劑的選擇是最重要的，因為殘留溶劑可能帶來健康風險。基于分類的美國藥典(http://www.usp.org)，溶劑均為評估了它們對人類健康的可能風險并進行了分類接下來的三個類。第一類:溶劑應為避免，如C6H6、CCl4、CH2ClCH2Cl等(已知人類)致癌物質)。2類:溶劑應限制，如CH3CN，C6H5Cl, CHCl3, DMF, CH3OH等(非遺傳毒性動物致癌物或其他不可逆轉的可能病原體毒性)。第3類:對人體具有低毒潛能的溶劑如C2H5OH、CH3COOC2H5、CH3COCH3和(C2H5)2O。連續(xù)流光化學在制藥工業(yè)中的應用使用毒性較小的溶劑是至關重要的。第三，出于安全考慮，應注意自燃溫度和燃點溶劑的選擇。