微反应器中进行二氢嘧啶类化合物的合成和1-芳基乙醇消除反应研究-化学工程专业论文.docx

复旦大学硕士学位论文摘要摘要微流控反应器技术在化学研宄生产中的成功应用引起越来越广泛的关注。微流控反应器本质上是一种连续流动的管道式反应器，管道内部尺寸远远小于传统反应器。这种特殊结构使其具有极大的比表面积，由此带来高效的传质和传热特性。将微反应器体系引入到有机合成反应中，可以精确控制反应温度，控制反应时间，使得反应物料按精确配比混合，由此提高反应的收率、选择性和安全性。中图分类号：0622.6首先，对微反应器的结构特点，构建，设计及处理，内部的催化修饰等进行了综述，并且举例介绍了其在有机合成中应用的发展现状。而后，我们构建了一套微反应器系统。使用这套体系研宄了通过Biginelli反应制备二氢嘧啶类化合物，对一系列含二氢嘧啶类杂环化合物进行了合成。使用微反应器，可对投料比例、反应保留时间等进行精确控制，在很短的时间内得到很高的反应产率，并且避免了使用路易斯酸等催化剂。最后，我们构建一套双进样系统的微反应器装置。利用该套装置，研究了醇类物质的消除反应。醇类物质消除反应在常规条件下极易形成聚合物而限制了它的应用，而在微反应器体系，由于反应器高效传热，反应很快能够进行，而且流动体系能及时将生成产物导出，避免了聚合的发生。与传统反应器相比，该体系具有效率高，产率高选择性强等特点。关键词：微反应器；含氮杂环化合物；Biginelli反应；二氢嘧啶类化合物；消除反应；烯烃；选择性中图分类号:0622.6III复旦大学硕士学位论文ABSTRACTA bstractRecently,theapplication ofmicro-reactorsforchemicalresearchhasdrawn alargenumberofattention.Themicro-reactorisakindofcontinuousflowtubularreactors.Thetypicaldimensionsofwhichismuchsmallerthanthe traditionalreactors.Duetothismicrostructureandhighsurfacearea-to-volumeratio,ithasparticularlyexcellentheatandmasstransfercharacteristics.Byintroducingsuchareactionsystemintotheorganicreactions,thetemperatureofthereactioncan becontrolledprecisely.Andthereactantscanbemixedimmediatelyinaccurateproportion,whichincreasethereactionyield,selectivityandsafety.C lassification C ode:0 622.6Firstly,the structural characteristics, design and construction,and catalyticmodificationofthemicro-reactorwerereviewed,andexamplesofitsapplicationanddevelopm entstatusinorganicsynthesiswereintroduced。Then,webuiltamicro-reactorsystem .Usethis system ,thepreparation ofdihydro-pyrimidinecompoundsthrough Biginellireaction wereachieved.And aseriesofdihydropyrimidinecom pounds were synthesized in thisreaction system .W ith thismethod，ahighlevelcontrolofreactionprocesswasachievedsuccessfullybecauseoffastm ixing and exactlycontrolofresidencetime.Compoundshavebeensynthesizedatexcellentyieldswithin much shorterreactiontimethantraditionalm ethodsandsuccessfullyavoideduseoflewiseacid.Finally,weconstructedadual-injectionm icro-reactorsystem tostudythedehydrationofsubstit