研究成果

当前位置: 首页 > 科学研究 > 研究成果

在连续流微反应器中,通过两种傅克反应高效且安全地合成吐纳麝香

发布时间:2022-11-01 信息来源:

一种连续流技术,在微反应器中高效且安全地合成吐纳麝香,成功解决了传统间歇釜式反应器生产能力低、温度失控等弊端。

01 论文信息

该研究工作由清源创新实验室化工过程强化科研团队成员、福州大学石油化工学院硕士生韩仰、刘元元、汪世伟等共同完成。通讯作者为清源创新实验室化工过程强化科研团队负责人、福州大学邱挺教授及团队成员王晓达副教授。相关工作以“High-efficiency and safe synthesis of tonalid via two Friedel-Crafts reactions in continuous-flow microreactors”为题发表在《Chinese Journal of Chemical Engineering》期刊上

02 研究内容

吐纳麝香是一种合成多环麝香,化学名称为7-acetyl-1,1,3,4,4,6-hexamethyl-1,2,3,4-tetrahydronaphthalene(AHMT),因其优良的香味、稳定的化学性能和安全的,是天然麝香的杰出替代品,广泛用作高档香水、化妆品、肥皂、洗衣粉等产品中的香味成分。它已成为最重要的商业合成多环麝之一,全球每年消费5000-10000吨。然而由于合成工艺中涉及到的两个傅克反应都是强放热的,传统的间歇釜式反应器(BSTRs)存在温度失控等极大的安全隐患,易造成副产物的产生,而且生产能力低。为了解决这些问题,该团队开发了一种连续流技术,在微反应器中高效和本质安全地合成吐纳麝香。微反应器(MR)作为一种新型化学工艺强化技术,近年来受到越来越多的关注。与传统BSTRs相比,由于其特征尺寸小(100−1000μm),MRs具有高效的传热和传质性能。此外,在MRs中的操作是高度可控的和本质上安全的。鉴于这些优点,MRs被应用于增强氧化、硝化、重氮化等几种快速放热反应,以提高产率和选择性。

    在该研究中,团队以HMT为中间体,分别进行了两个Friedel-Crafts反应,采用高效、安全的连续流技术合成了AHMT。用反应物作为共溶剂,将催化剂氯化铝巧妙地均质化,这是在MRs中连续合成的必要步骤。通过比较连续MRs和BSTRs的性能,发现HMT和AHMT合成在MRs中都能更有效,反应时间减少了三分之二。该技术应用于吐纳麝香的合成中被证实可以大幅度提高了年产量,且实现了本质上的安全可控。


03 资助信息

该工作得到国家自然科学基金、清源创新实验室重点项目等基金的资助。


04 原文信息