反應器沿線的溫度變化

實驗室規(guī)模合成的芐基 RZnX 試劑（起始原料為 0.5 摩爾/升）的優(yōu)化反應條件和達到的流動產(chǎn)率

為了擴大可連續(xù)生產(chǎn)的羰基鋅的產(chǎn)品組合，工作人員不僅研究了芐基起始材料，還研究了脂肪族化合物和一種 Reformatsky 試劑

在實驗室規(guī)模上合成的不同 RZnX 試劑的優(yōu)化反應條件和流動產(chǎn)率，起始原料 0.5 摩爾/升

有機鋅化合物的合成收率也很高，副產(chǎn)物很少，這一點已通過氣相色譜分析得到證實。在此基礎上，首次使用實驗室反應器轉換了 2.0 M 的起始材料溶液。相應的鋅羰酰氯的合成也順利進行。完全或幾乎完全的轉化以及良好甚至非常高的產(chǎn)率均已得到證實。形成反應過程中釋放的熱量也能充分散發(fā)。因此，合成更高濃度的 RZnX 溶液是可行的。沒有觀察到鋅有機物的溶解度限制。如果使用合適的溶劑組合，或許可以獲得更高濃度的 RZnX。鋅補充裝置的實施也很成功。這樣就可以在合成過程中提供新鮮的鋅，實現(xiàn)多個小時的完全連續(xù)運行。這對于長期合成或轉化較高濃度的起始溶液（如所研究的 2.0 M 溶液）尤為重要，否則反應器中的鋅質量將不足以在恒定流速下完成有機鹵化物的轉化。此外，通過提供新鮮鋅，反應器的容積可以得到更好的利用，因為過量的鋅會保持在均勻的高水平，而游離容積則會保持在較低水平。

對高濃度鋅羰酰氯的合成進行研究。提供了一些從 2.0 M 起始材料制備的有機鋅試劑，其濃度是以前使用的溶液濃度的四倍。

在實驗室規(guī)模上合成的選定 RZnX 試劑的優(yōu)化反應條件和流動產(chǎn)率，起始原料為 2.0 摩爾/升

通過連續(xù)合成技術，首次成功地在高濃度和良好至優(yōu)異的產(chǎn)率下生產(chǎn)了多種類別的鋅有機化合物，并且可能還有進一步提高濃度的空間，尤其是在使用共溶劑的情況下。

實驗室合成結果表明，如果對某些化合物的反應參數(shù)進行調整并改變?nèi)軇?，大多?shù)鋅試劑都能以良好甚至非常好的收率生產(chǎn)出來。此外，根據(jù)起始材料的不同，較短的停留時間足以使所用的有機鹵化物完全轉化，再加上良好甚至非常好的產(chǎn)率，有機鋅的生產(chǎn)率也會很高。

中試規(guī)模研究

在實驗室合成之后，一些選定化合物的轉化被轉移到了中試規(guī)模。大多數(shù)試劑都能實現(xiàn)有機鹵化物的完全轉化。產(chǎn)量與實驗室合成的產(chǎn)量基本相當。中試合成的產(chǎn)量很高，尤其是對反應性起始材料而言。結果表明，F(xiàn)raunhofer國際金屬研究所開發(fā)的技術可以獲得多種不同的有機鋅化合物。合成過程可以快速、簡便地進行優(yōu)化，具有高度的靈活性。高濃度起始材料的轉化率極高，這凸顯了所使用的反應器技術的效率。首次成功地連續(xù)合成了高濃度的羰基鋅。

與實驗室反應器一樣，用于合成鋅organyl 的中試反應器也是用選擇性激光熔化不銹鋼制造的。中試反應器由一個裝滿鋅粒的筒體和一個鋅補充裝置組成，鋅補充裝置可在合成過程中提供新鮮鋅。如果使用兩個反應器筒，如圖 3 所示的合成情況，如果使用 0.5 M 的有機鹵化物溶液，反應器中鋅的摩爾過量約為 260。

帶有兩個濾筒的中試規(guī)模反應器裝置，用于 RZnX 試劑的連續(xù)合成，合成效率高達 300 毫升/分鐘

活化方法采用實驗室合成中已經(jīng)使用過的化學活化法。振動通過鋅填料中的毛細管從慢動馬達傳遞到鋅床。一方面，毛細管確保鋅填料被壓實，另一方面，毛細管為熱電偶提供了空間，以便在合成過程中測量鋅填料床的溫度。

列出了中試規(guī)模生產(chǎn)的有機鋅化合物。轉化率和產(chǎn)率的測定與實驗室合成相同。該實例表明，借助連續(xù)加工和此處所示的反應器系統(tǒng)，可以在一次運行中輕松測試各種參數(shù)，從而使合成的優(yōu)化變得更加容易。

在中試規(guī)模上合成的選定 RZnX 試劑的優(yōu)化反應條件和流動產(chǎn)率，起始原料 0.5 摩爾/升

為了證實高濃度化合物的成功中試合成，對中試反應器中 1.5 M 溴化芐溶液的轉化率進行了調查。結果見表 5。

中試規(guī)模合成的 1.5 M 溴化芐基鋅溶液的優(yōu)化反應條件和達到的流動產(chǎn)率

總結

這項研究不僅展示了有機鋅化合物合成的新方法，還為合成化學領域提供了寶貴的經(jīng)驗和數(shù)據(jù)。隨著連續(xù)合成技術的不斷發(fā)展，我們有理由相信，未來有機鋅化合物將在藥物合成、精細化學品制造等領域發(fā)揮更大的作用。