流動光化學(xué)是光化學(xué)和連續(xù)流處理交叉領(lǐng)域的一種創(chuàng)新技術(shù)，與傳統(tǒng)的批處理方法相比具有顯著優(yōu)勢。通過使用光在連續(xù)流動的反應(yīng)流中驅(qū)動化學(xué)轉(zhuǎn)化，這種方法可以精確控制曝光、停留時間和溫度等反應(yīng)參數(shù)。

這種受控環(huán)境可以提高可擴(kuò)展性、增強(qiáng)安全性（特別是對于涉及反應(yīng)性中間體的光化學(xué)反應(yīng)）并提高反應(yīng)效率。因此，流動光化學(xué)正在成為制藥、農(nóng)用化學(xué)品開發(fā)和材料科學(xué)等領(lǐng)域的強(qiáng)大工具。

在本文中，我們將探討流動光化學(xué)的基礎(chǔ)知識，它與批量光化學(xué)的比較，以及為什么它正在成為現(xiàn)代合成工作流程中不可或缺的一部分。

為什么從 Batch 遷移到 Flow？

批量光化學(xué)帶來了一些實際挑戰(zhàn)。在圓底培養(yǎng)瓶中，光線不能均勻穿透——只有外層會受到足夠的照射，這限制了反應(yīng)效率。隨著體積的增加，光必須傳播得更遠(yuǎn)，從而降低其有效性。安全也是一個問題。紫外線燈管本身就具有危險性，光化學(xué)產(chǎn)生的中間體可能無法預(yù)測且難以批量管理。

流式光化學(xué)通過更可控的設(shè)置解決了這些限制。反應(yīng)物通過允許均勻光照的狹窄通道移動，從而提高反應(yīng)一致性。任何時候都只照亮小體積，從而提高了安全性。此外，流量系統(tǒng)可精確控制停留時間和溫度，使其更易于優(yōu)化和擴(kuò)展。

流動光化學(xué)裝置的剖析

基本系統(tǒng)包括：

· 光源：放置在流路周圍或?qū)?zhǔn)流路的紫外線燈或 LED

· 反應(yīng)器通道：通常由FEP、石英、玻璃等紫外線透明材料制成的連續(xù)管路

· 泵：以一致的流速輸送反應(yīng)物

· 冷卻系統(tǒng)：由于光可以加熱反應(yīng)，因此流動光反應(yīng)器通常包括用于溫度控制的風(fēng)扇或夾套

· 安全外殼：保護(hù)用戶免受紫外線照射

如何運作

1、將試劑溶液泵入反應(yīng)器中。

2、當(dāng)它流過時，溶液暴露在光線下。

3、分子吸收光子，達(dá)到激發(fā)態(tài)，并發(fā)生轉(zhuǎn)變，通常產(chǎn)生自由基或其他反應(yīng)性物質(zhì)。

4、照明區(qū)引發(fā)反應(yīng)，液流隨產(chǎn)物排出。

停留時間（光照時間）由流速和反應(yīng)器體積控制，提供間歇系統(tǒng)無法輕松匹配的精確控制。

您可以用它做什么？

流動光化學(xué)用于廣泛的反應(yīng)：

· 光氧化還原催化：光活化催化劑驅(qū)動氧化還原工藝

· [2+2] 環(huán)加成反應(yīng)劑：通常需要紫外光，并受益于流動

· 單線態(tài)氧生成：用于藥物中的氧化

· 鹵化反應(yīng)：紫外線促進(jìn)的溴化或氯化反應(yīng)

· 復(fù)雜分子的合成：包括維生素D類似物和藥物中間體

主要優(yōu)勢

· 均勻的光分布：小直徑的反應(yīng)器確保均勻曝光。

· 安全性：任何時候都只點亮少量;紫外線被遏制。

· 可擴(kuò)展性：連續(xù)運行數(shù)小時以大批量生產(chǎn)

· 效率和選擇性：最大限度地減少副反應(yīng)和過度照射

· 可調(diào)性：輕松切換光源以進(jìn)行波長特異性反應(yīng)

光源和波長控制

光化學(xué)反應(yīng)需要特定的波長。流動反應(yīng)器支持各種來源：

· 低壓汞燈：254 nm 處的發(fā)射線等

· 中壓燈管：寬紫外線光譜

· LED 陣列：提供特定的、可調(diào)諧的波長，效率高，但僅限于280nm 以上的波長

邁庫弗洛光化學(xué)反應(yīng)器允許用戶根據(jù)反應(yīng)的需要（從紫外到可見光）更換光模塊。

與批處理系統(tǒng)相比，流動光化學(xué)：

· 確保所有分子獲得相同的光照

· 更安全地處理光反應(yīng)性中間體

· 允許通過流量控制微調(diào)反應(yīng)時間

· 支持自動化和實時監(jiān)控

邁庫弗洛光化學(xué)系統(tǒng)將這些優(yōu)勢以易于使用、緊湊的形式結(jié)合在一起。例如，MF-V6G光化學(xué)反應(yīng)器支持各種光源和冷卻模塊，幫助研究人員安全、可重復(fù)地應(yīng)用光化學(xué)。

最后的思考

流動光化學(xué)代表了在合成化學(xué)中使用光的一種更智能、更清潔的方式。它為曾經(jīng)難以控制的光化學(xué)反應(yīng)帶來了精度、效率和可擴(kuò)展性。

MF-V6G等強(qiáng)大的平臺使其適用于任何實驗室，現(xiàn)在是探索流動光化學(xué)功能的最佳時機(jī)。有興趣了解更多信息？如有任何疑問，請立即聯(lián)系我們。