【案例】連續(xù)加氫脫保護(hù)：3分鐘反應(yīng)完成，催化劑成本大降

在制藥和精細(xì)化工領(lǐng)域中，保護(hù)與脫保護(hù)反應(yīng)是常見的一種有機(jī)合成方法。加氫反應(yīng)在醫(yī)藥合成反應(yīng)類型中約占3%，常用于脫Bn和Cbz，通?？衫么呋託浞▽⑵涿摮?。傳統(tǒng)采用高壓加氫間歇釜工藝存在氣液傳質(zhì)效率低，操作安全性差，氫解效率低等問題，長(zhǎng)期以來備受用戶詬病。

加氫反應(yīng)痛點(diǎn)

連續(xù)微反應(yīng)加氫技術(shù)具有過程安全性高、反應(yīng)時(shí)間短和催化劑成本低等特點(diǎn)，相比傳統(tǒng)的釜式加氫具有明顯優(yōu)勢(shì)。

清華大學(xué)張吉松教授應(yīng)歐世盛（北京）科技有限公司之邀，分享了一例應(yīng)用連續(xù)微反應(yīng)加氫技術(shù)和設(shè)備進(jìn)行的脫保護(hù)案例顯示：采用連續(xù)微反應(yīng)加氫技術(shù)進(jìn)行非均相催化加氫脫保護(hù)，可以利用其較高的氣液傳質(zhì)效率和平推流特性實(shí)現(xiàn)高選擇性脫保護(hù)，并顯著縮短反應(yīng)時(shí)間；

使用連續(xù)加氫微反應(yīng)器可以讓脫保護(hù)反應(yīng)的催化劑成本降低至原先的10-30%，同時(shí)反應(yīng)時(shí)間大幅縮短，基本上3-4分鐘可以完成反應(yīng)，最主要的是安全性大幅度提高，5L的微反應(yīng)器相當(dāng)于2000L加氫釜的生產(chǎn)能力。

傳統(tǒng)加氫釜VS連續(xù)流動(dòng)化學(xué)與微反應(yīng)器

傳統(tǒng)加氫釜:

傳統(tǒng)的催化加氫脫保護(hù)反應(yīng)一般選擇配有攪拌槳的高壓間歇加氫釜為反應(yīng)器，存在氣液傳質(zhì)效率低、反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)等問題，有些較難脫除的芐基甚至需要72 h才能完成。

連續(xù)流動(dòng)化學(xué)與微反應(yīng)器：

連續(xù)微反應(yīng)加氫技術(shù)是連續(xù)流動(dòng)化學(xué)與微反應(yīng)器技術(shù)的結(jié)合體，它的出現(xiàn)為實(shí)現(xiàn)高效、綠色且可持續(xù)的有機(jī)化學(xué)合成提供了可能。該技術(shù)利用微通道的優(yōu)勢(shì)增加氣液固三相界面接觸面積，極大強(qiáng)化了多相傳質(zhì)和傳熱，并顯著縮短反應(yīng)時(shí)間到分鐘級(jí)甚至秒級(jí)。

連續(xù)流動(dòng)化學(xué)與微反應(yīng)器技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

催化劑成本大幅度降低 轉(zhuǎn)化更高效

金屬鈀因吸氫性能好、催化活性高、產(chǎn)物選擇性好等優(yōu)勢(shì)已成為主流的脫芐基催化劑，也是目前芐氧羰基脫保護(hù)的催化劑。但是其成本較高，反應(yīng)過程中用量大，對(duì)許多用戶來說都是頭疼的問題。

連續(xù)微反應(yīng)加氫技術(shù)是連續(xù)流動(dòng)化學(xué)與微反應(yīng)器技術(shù)的結(jié)合，跟實(shí)驗(yàn)室250ml加氫釜比較：微反應(yīng)器用時(shí)1.9分鐘，轉(zhuǎn)化率達(dá)63%，反應(yīng)時(shí)間大大縮短，催化劑的成本大幅度降低至原先的10-30%，同時(shí)，安全性大幅度提高。在某項(xiàng)目中實(shí)踐后發(fā)現(xiàn)，5L的微反應(yīng)器相當(dāng)于2000L加氫釜的生產(chǎn)能力。

張吉松教授通過對(duì)反應(yīng)機(jī)理和催化劑機(jī)理研究，可以進(jìn)一步將催化劑負(fù)載量降為1-2%，部分反應(yīng)也可以很好的進(jìn)行，壽命也可以達(dá)到原先150-200小時(shí)。

負(fù)載量低加上壽命長(zhǎng)使得催化劑成本在原來的基礎(chǔ)上繼續(xù)大幅度降低。隨著對(duì)機(jī)理認(rèn)識(shí)的加深，張教授團(tuán)隊(duì)開發(fā)了催化劑再生的方法，在某項(xiàng)目里，催化劑再生了2次，每次再生完都可以再用100多小時(shí)，脫芐的催化劑成本降到了不可想象的地步。

可見，連續(xù)微反應(yīng)加氫技術(shù)是一種原子經(jīng)濟(jì)且高效綠色化的合成手段，未來會(huì)帶來無限的驚喜可能。

 歐世盛H-FLOW全自動(dòng)加氫反應(yīng)儀       

歐世盛H-FLOW全自動(dòng)加氫反應(yīng)儀

目前，歐世盛H-FLOW全自動(dòng)加氫反應(yīng)儀已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)智能化、通用性、高效性、安全性、低成本加氫反應(yīng)，自2019年5月以來，歐世盛（北京）科技有限與清華大學(xué)合作開發(fā)出了H-FLOW全自動(dòng)加氫反應(yīng)儀，得到了藥明康德、康龍化成、科倫制藥等諸多用戶的高度認(rèn)可。

H-FLOW全自動(dòng)加氫反應(yīng)儀適用于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)加氫工藝開發(fā)及催化劑快速篩選，同時(shí)，高通量版可實(shí)現(xiàn)通風(fēng)櫥內(nèi)加氫產(chǎn)品公斤級(jí)定制生產(chǎn)。

優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)>>

1、可與氫氣鋼瓶直接連接，也可選配高壓高純氫氣發(fā)生器；

2、整個(gè)加氫過程全流程控制，避免批次間差異。

3、加氫過程強(qiáng)化，反應(yīng)時(shí)間縮短至3min內(nèi)。

4、反應(yīng)器體積小，裝置具有本質(zhì)安全屬性。

5、預(yù)留取樣口，可實(shí)現(xiàn)mg級(jí)反應(yīng)。

6、200℃最高反應(yīng)溫度和10MPa最高系統(tǒng)工作壓力，適合廣泛的加氫應(yīng)用。

7、取樣口裝置可實(shí)現(xiàn)反應(yīng)體系樣品的實(shí)時(shí)取樣。

8、高通量版本可實(shí)現(xiàn)公斤級(jí)產(chǎn)品定制。

9、設(shè)備體積小，可放置在通風(fēng)櫥內(nèi)工作。

10、可搭載在線紫外 - 可見、傅里葉中紅外檢測(cè)器，可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)及分析。

11、可選裝在線樣品自動(dòng)采樣器，可定時(shí)對(duì)加氫產(chǎn)物取樣，省去人工取樣困擾。