連續流工藝合成格氏試劑的方法

鹵代物在無水乙醚或四氫呋喃中和金屬鎂作用生成烷基鹵化鎂，這種有機鎂化合物被稱作格氏試劑。格氏試劑作為親核試劑可以與醛、酮、羧酸等化合物發生加成反應，這類反應被稱作格氏反應。格氏試劑是非常重要的有機合成試劑，應用非常廣泛。反應式如下：

目前，國內外工業化生產格氏試劑的工藝仍是采用傳統的鹵代物在無水乙醚或四氫呋喃中和金屬鎂作用生成鹵化鎂，而后將反應體系過濾，除去過量的鎂。而傳統工藝往往存在以下的一些問題：

1，有時該反應在室溫下不引發，需稍稍加熱，引發后，則停止加熱，因為該反應為放熱反應，引發后溫度較高，容易發生偶聯，產生雜質，傳統的傳熱方式可能會導致換熱不及時。

2，該反應需要嚴格隔絕水和空氣，傳統加料方式與后處理過濾難以避免水和空氣的引入。

本公司秉著這一思路，突破性設計了格氏試劑連續合成反應器。將鹵代物的無水乙醚或四氫呋喃溶液經計量泵自下而上連續通入反應器中，在儲有充分過量的鎂屑的反應倉中反應，經過設置的停留時間后產物自上方出口連續流出即可直接使用。以合成薄荷基氯化鎂為例，我們用少量溴乙烷引發，自下而上持續通入25%氯代薄荷醇的無水四氫呋喃溶液，控制外浴60℃下溶液連續流入反應倉中，體系逐漸渾濁，反應開始。保持體系穩定后反應約20min產物從上方出料口持續流出，持續收料即完成了薄荷基氯化鎂的連續合成。取樣經GC檢測，氯代薄荷醇剩余1.1%，產品可直接用于后續反應。此外，我們還完成了如苯基溴化鎂，環戊基溴化鎂，叔丁基氯化鎂，芐基溴化鎂，間甲苯基溴化鎂等格氏試劑的連續合成。

連續工藝流程圖如下：

實物圖如下：

合成的薄荷基氯化鎂如下：

連續合成反應對比傳統釜式反應擁有以下卓越的效果：

1，反應時間只需約二十分鐘，明顯提高了反應效率。

2，連續反應器的傳熱能力優秀，同時原料經過控溫模塊的全程精確控溫可以有 效減少副反應。

3，全程連續合成可保持長時間連續反應，鎂屑由反應倉加料口加入，鹵代物的無水乙醚或四氫呋喃溶液從底部通入，制得的格氏試劑從上方出料口直接流出，既直接取消了過濾操作，大大降低操作的復雜性，提高效率和安全性的同時也大幅減少了水和空氣的引入。

連續合成獲得的格氏試劑可以直接作為下游產品連續合成的原料，進行后續的連續反應。這樣一些化工產品合成的整體反應體系就被串聯了起來，降低了成本的同時還能保證提供的格氏試劑性質穩定，降低因使用的格氏試劑批次不同而引起的產品品質的波動。

在今天的化工生產領域，效率和安全的重要性越發凸顯。連續合成技術提高效率的同時，具有響應迅速、一致性高、放大效應小以及安全性高等優勢，這恰恰為我們指明了化工生產的前進方向。我們有理由相信連續合成的今天，孕育著化工生產的光輝明天。