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以一取代苯型芳香烴為底物的硝化反應

氯苯的硝化為快速強放熱反應，在傳統(tǒng)釜式反應器中，反應液攪拌不均勻、反應放出的熱量無法及時導出、反應溫度不能精確控制，導致副反應發(fā)生，不能保障生產(chǎn)安全。

微通道反應器具有良好的傳熱、傳質(zhì)能力，可以有效解決上述問題。余武斌等[2]利用微通道反應器研究了反應溫度、原料配比、體積流速等主要因素對氯苯硝化（圖1）的選擇性、轉(zhuǎn)化率的影響。

• 結(jié)果：

  在最佳條件下單硝化產(chǎn)物n（對硝基氯苯）∶n（鄰硝基氯苯）＝1：0.56，與釜式反應器相比，副產(chǎn)物明顯減少，轉(zhuǎn)化率明顯提高，生產(chǎn)能力提高了4個數(shù)量級，并且可以實現(xiàn)工藝的連續(xù)化操作

苯甲醇硝化合成鄰硝基C7H6O和間硝基C7H6O

硝基C7H6O是許多精細化學品的重要中間體。Russo等[3]采用微通道反應器在高溫和強酸條件下，由苯甲醇合成鄰硝基C7H6O和間硝基C7H6O（圖2）；并將動力學模型應用在該工藝開發(fā)過程，通過優(yōu)化反應條件來提高反應選擇性。

• 結(jié)果：

  在最佳條件下反應溫度提高到68℃，鄰硝基C7H6O和間硝基C7H6O的收率分別提高到42%和96%，這是傳統(tǒng)釜式反應器不可能達到的，該方法為硝基C7H6O的工業(yè)化生產(chǎn)提供了一個很好的選擇。

4-（三氟甲氧基）硝基苯（NFBM）是三氟甲氧基苯胺的原料，是農(nóng)藥、藥品和液晶材料的中間體。在用混合酸硝化三氟甲氧基苯的反應（圖3）中， Wen等[4]應用微通道反應器進行工藝開發(fā)，基于其優(yōu)異的傳熱性能和低滯留率，提出了一個準均相反應動力學模型，用于研究三氟甲氧基苯連續(xù)硝化的動力學和傳質(zhì)特性；并應用動力學模型對高硫酸強度下的反應進行了預測。

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以二取代苯型芳香烴為底物的硝化反應

3-氟三氟甲苯硝化

Chen等[5]在連續(xù)流微通道反應器中，以3-氟三氟甲苯為反應物、混合酸為硝化劑合成了5-氟-2-硝基三氟甲苯（圖４）；通過建立傳熱平衡模型來探索反應條件。

• 結(jié)果：

  在最佳條件下，對叔丁基苯酚的轉(zhuǎn)化率達到98.7%，鄰硝基對叔丁基苯酚的收率達到79.9%。在提高反應選擇性的同時也提高了反應安全性。

選擇性快速硝化1-甲基-4-（甲基磺?；┍?/span>

1-甲基-4-（甲基磺?；?2-硝基苯是合成除草劑甲基磺草酮的重要原料。Yu等[7]采用微通道反應器選擇性快速硝化1-甲基-4-（甲基磺酰基）苯（圖6）。

• 結(jié)果：

  在最佳條件下，5-硝基愈創(chuàng)木酚的收率達到90.7%，與傳統(tǒng)釜式反應器相比，微通道反應器具有收率高、選擇性高、反應時間短、硝酸用量少等優(yōu)點。該方法為乙?；鷦?chuàng)木酚的硝化策略奠定了基礎。