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溴代芳杂环的锂化反应是制备芳杂环化合物这一有机中间体的重要步骤。该反应为强放热,且产生的有机锂化合物往往不稳定。现有制备方法常采用逐滴滴加锂试剂和超低反应温度。有研究表明采用微反应器不仅可以实现连续合成,而且可无需超低温度。因此,值得开发类似反应的连续化制备工艺。四氟苯菊酯是一种新型的高效、低毒家用杀虫剂,它以四氟苄醇和二氯菊酰氯为原料制得。反应过程会产生大量热量和HC1气体。因此,工业生产中加入大量碳酸氢钠水溶液作为缚酸剂以中和HCl气体,并采用较低的反应温度,且存在废水量极大、反应周期长、操作繁琐等缺点。为此,本硕士论文对上述两类反应的连续化工艺开展研究。 首先开发了以3-溴吡啶、二异丙基氨基锂和甲酸乙酯为原料,在低温下经锂化、甲酰化连续制备3-溴吡啶-4-甲醛的工艺。采用由两个三通和毛细管组成的反应器进行反应,考察了温度、流速、停留时间、毛细管内径等的影响。发现该反应在内径0.5 mm的毛细管中,于-75℃、停留时间10 min进行锂化反应,于-75和20℃、停留时间分别为2和4 min下进行甲酰化反应,3-溴吡啶的转化率可达96%,目标产物选择性达77%。反应时间较釜式反应所需的3h缩短至16 min。 随后,开发了以1-甲基-4-溴吡唑、正丁基锂和异丙醇频哪醇硼酸酯为原料,在低温下经锂化、硼化连续制备1-甲基-4-吡唑硼酸频哪醇酯的工艺。采用由两个三通和毛细管组成的反应器进行反应,考察了温度、流速、停留时间、毛细管内径等的影响。发现该反应在内径为0.56 mm的毛细管中,于-5℃、停留时间0.24 s进行锂化反应,于-5℃和20℃、停留时间分别为2.3和0.7 s下进行硼化反应,1-甲基-4-溴吡唑的转化率可达100%,目标产物选择性达82%。较釜式反应的-65℃和4h的反应时间,大大缩短了反应时间,提高了反应温度。 最后,分别在微通道反应器和降膜微结构反应器中研究了四氟苯菊酯的连续合成工艺,仅以四氟苄醇的饱和甲苯溶液和酰氯为原料,不使用碳酸氢钠。考察了反应温度、停留时间、有无催化剂等因素的影响。发现120℃时,在两种反应器中几分钟内原料即可完全转化,产物选择性达99%以上。与现有工业生产在40℃下反应8h反应周期相比,不仅大大缩短了反应时间,还将溶剂的用量减少了85%,所副产的HCl可方便回收。