连续流合成使反应发现成为可能

Baumann 和 Ley 小组最近发表的一篇论文，回顾了与间歇化学相比，流动化学在新反应发现中的作用。这篇综述特别关注四种类型的化学过程——光化学、电化学、高温反应和反应性中间反应（如锂化）——在这些过程中，连续流动导致了许多新反应和反应模式的发现。

对于光化学，连续流动的优点包括均匀的照射、增加的光子传输和可扩展性。

在电化学方面，其优点包括电极表面与反应器体积之比大、传质效率高和可扩展性。电极之间的小距离还可以减少（有时甚至消除）电解质的使用，这意味着提高可持续性并降低材料成本。此外，通过改变电极材料和施加的电位，可以很容易地调整反应的选择性。

关于高温反应，主要优势来自改进的传热和小型化，可以进行更安全的热反应，而这些热反应可能无法批量进行。通过使用背压调节器在普通溶剂的沸点以上工作的能力也有助于获得新的化合物。

在锂化反应方面，锂化反应用途广泛，但由于放热和混合时间，批量处理可能具有挑战性，流动化学开辟了新的途径。通过改进传热和传质，连续流动装置可以最大限度地减少副反应，否则需要低温条件。可精确控制停留时间的伸缩式流动过程还可以在几秒钟内捕获高反应性锂物种。

在本综述中，流动化学的许多其他优点被重复，因为它们适用于各种反应：

√通过反应堆小型化提高安全性

√增强传质

√在高压下安全处理有毒气体（如一氧化碳）

√改进的气液混合

√控制停留时间，实现良好的化学选择性，最大限度地减少副产物的形成

√伸缩式方法 – 不需要分离不稳定/高反应性的中间体

√更环保的条件

√加速反应筛选

Continuous Flow Synthesis Enabling Reaction Discovery (A. I. Alfano, J. García-Lacuna, O. M. Griffiths, S. V. Ley, M. Baumann, Chem. Sci., 2024, 15, 4618-4630.)

https://doi.org/10.1039/D3SC06808K