在合適的催化劑存在下，反應(yīng)氣體與底物溶液之間的反應(yīng)是合成化學(xué)中構(gòu)建更復(fù)雜產(chǎn)品的一種有價(jià)值的策略。安全問(wèn)題以及液相和氣相之間的低效混合阻礙了以批量模式有效執(zhí)行這些氣液轉(zhuǎn)化。正如最近的評(píng)論中所總結(jié)的那樣，流動(dòng)處理提供了克服這些限制的有力手段。從可持續(xù)性的角度來(lái)看，氧氣和氫氣是合成化學(xué)中使用最多的反應(yīng)性氣體，因此它們與工業(yè)應(yīng)用高度相關(guān)。光化學(xué)部分已經(jīng)強(qiáng)調(diào)了氧氣在光化學(xué)過(guò)程中的有效利用，其中流動(dòng)處理進(jìn)一步幫助克服了與均勻照射以及氧氣進(jìn)入反應(yīng)溶液的傳質(zhì)受限有關(guān)的問(wèn)題。 Chalker 和 Raston 的另一個(gè)例子強(qiáng)調(diào)了使用渦流反應(yīng)器進(jìn)行氧化轉(zhuǎn)化。這種類(lèi)型的反應(yīng)器基于快速旋轉(zhuǎn)的石英管，其中基底溶液的薄膜增加了與氣態(tài)氧的混合。試劑溶液由此連續(xù)泵入渦流反應(yīng)器，其旋轉(zhuǎn)速度和傾角可以容易地調(diào)節(jié)。這在 Nacetyl-L-cysteine的有氧氧化中得到了證明，僅在 2.5 分鐘的停留時(shí)間內(nèi)就可以定量產(chǎn)率地產(chǎn)生相應(yīng)的二硫化物，而批處理需要數(shù)小時(shí)的反應(yīng)時(shí)間（方案 17）。

方案 17：在渦旋反應(yīng)器中硫醇的氧化二聚。

Yu 和同事報(bào)道了在連續(xù)流動(dòng)模式下使用氧氣進(jìn)行千克規(guī)模的苯甲酸目標(biāo)合成。 44 2,4-二氯-5-氟苯乙酮因此被用作容易獲得的底物以生成相應(yīng)的 酸 ，它是藥物和農(nóng)用化學(xué)品合成中的重要組成部分。 為了取代有環(huán)境問(wèn)題的氧化劑，氧氣與流動(dòng)處理相結(jié)合，以克服傳質(zhì)限制，同時(shí)為這種放熱過(guò)程提供安全且可擴(kuò)展的技術(shù)。 流動(dòng)過(guò)程適應(yīng)使用有害溶劑系統(tǒng) (HOAc/HNO3) 通過(guò)冷卻結(jié)晶以接近定量的產(chǎn)率提供所需的酸產(chǎn)物。 除了顯著的產(chǎn)量（2.7 kg/h）外，該工藝還整合了粗混合物與氮?dú)獾倪B續(xù)排氣，然后將反應(yīng)混合物收集在收集罐中以去除氧氣（方案 18）。

方案 18：苯乙酮的連續(xù)有氧氧化

類(lèi)似的氫化反應(yīng)在工業(yè)環(huán)境中與在合適的催化劑存在下影響各種底物的飽和度密切相關(guān)。除了通過(guò)流程處理提高安全性外，此類(lèi)努力旨在最大限度地減少化學(xué)廢物，并實(shí)現(xiàn)對(duì)重要構(gòu)建塊的穩(wěn)健和可擴(kuò)展的輸入。 Kobayashi 和 Saito 最近報(bào)道了利用固定化 Rhcatalyst 對(duì)烯酰胺和脫氫氨基酸進(jìn)行不對(duì)稱(chēng)氫化。 因此，該物種的固定化基于與胺官能化介孔二氧化硅復(fù)合材料的離子和靜電相互作用，該復(fù)合材料提供高周轉(zhuǎn)數(shù)和長(zhǎng)- 長(zhǎng)期穩(wěn)定性。在耐受不穩(wěn)定硝基和鹵素的溫和條件 (T = 30 °C) 下，多種底物成功轉(zhuǎn)化為其飽和對(duì)應(yīng)物。所產(chǎn)生的流動(dòng)過(guò)程進(jìn)一步用于合成各種藥物前體（例如利凡斯的明、替卡塞和西那卡塞），并證明可以連續(xù)運(yùn)行長(zhǎng)達(dá) 90 小時(shí)而不會(huì)損失催化劑的活性（方案 19）。

方案19：流動(dòng)模式下的不對(duì)稱(chēng)氫化。

另一個(gè)例子表明流動(dòng)加工在提高相應(yīng)轉(zhuǎn)化的可持續(xù)性方面取得了進(jìn)步，這涉及將酯還原為醇。 通常，LiAlH4 用作化學(xué)計(jì)量試劑，會(huì)產(chǎn)生大量無(wú)機(jī)廢物。 Kappe 及其同事轉(zhuǎn)而使用 Ru-Macho 作為高效均相催化劑，并在高壓（20 巴）下與氫氣結(jié)合使用。流動(dòng)工藝應(yīng)用于 2,2-二氟-2-苯基乙醇的合成，醫(yī)藥工業(yè)中的重要中間體（方案20）。 低催化劑負(fù)載量 (0.065 mol%) 與 60 °C 的適中溫度相結(jié)合，使產(chǎn)物的產(chǎn)率為 98%。 重要的是，過(guò)程質(zhì)量強(qiáng)度從以前的 52 減少到 14，清楚地證明了適當(dāng)優(yōu)化的轉(zhuǎn)換與現(xiàn)代流程處理相結(jié)合的綠色憑證。

方案20：用于減少流動(dòng)中的酯的Ru-Macho催化劑。

來(lái)源：DOI: 10.1055/a-1541-1761