硝化反应属于剧烈放热反应,在反应操作中存在较大的安全隐患。本论文将微反应技术引入硝化反应中,拟解决因剧烈放热造成的安全问题;并选择抗高血压药尼群地平作为微通道应用案例,主要内容如下:第一章,介绍了微反应技术概念、特性及适用类型,并列举了部分在硝化反应和在药物合成中的应用案例。综述了尼群地平的传统合成路线和近年来新型技术在尼群地平合成中应用。微反应技术拟解决硝化反应安全隐患,反应时间长,操作繁琐等问题。第二章,以苯甲醛为例,介绍了对苯甲醛硝化反应工艺改进过程,考察了进料方式,硝酸当量、硫酸当量、温度及停留时间的影响,并对苯甲醛硝化反应在微反应器中进行动力学研究,初步确定苯甲醛硝化反应为一级反应,计算得活化能值为41.1 k J/mol;为后续芳烃硝化反应进行动力学研究提供基础参考价值。第三章,重点研究了以硝酸/硫酸混合液为硝化剂,间苯二甲酸、邻苯二甲酸酐及对苯二甲酸在Labtrix START芯片微反应器、Plantrix MR260中试反应器、PER管式反应器中的适用性情况,并与常规反应器中苯甲醛硝化结果进行对比。考察了在Plantrix MR260中试反应器中进行硝化反应,硝酸/硫酸混合液配比及用量、反应温度、停留时间等因素对反应的影响。最终,确定了间苯二甲酸在微通道反应器中硝化的最优条件:n(间苯二甲酸):n(发烟硝酸):n(浓硫酸)=1:1.7:7,反应温度75℃,保留时间40.9 s,转化率99.8%,5-硝基间苯二甲酸产率95.4%,选择性100%;邻苯二甲酸酐硝化的最优条件:n(邻苯二甲酸酐):n(发烟硝酸):n(浓硫酸)=1:1.5:3,反应温度90℃,保留时间60.6 s,转化率100%,3-硝基邻苯二甲酸收率37.6%,选择性41.6%;而由于对苯二甲酸在硫酸中溶解性差,不适用于在连续流反应器内进行硝化反应。第四章,介绍了连续流制备尼群地平的研究过程,选用分步法和一锅法分别在微通道中进行工艺研究,并最终确定了最优工艺条件:选用一锅法,无水乙醇做溶剂,压力为6 bar,反应温度115℃,停留时间8.0 min。