在合適的催化劑存在下，反應氣體與底物溶液之間的反應是合成化學中構建更復雜產品的一種有價值的策略。安全問題以及液相和氣相之間的低效混合阻礙了以批量模式有效執行這些氣液轉化。正如最近的評論中所總結的那樣，流動處理提供了克服這些限制的有力手段。從可持續性的角度來看，氧氣和氫氣是合成化學中使用最多的反應性氣體，因此它們與工業應用高度相關。光化學部分已經強調了氧氣在光化學過程中的有效利用，其中流動處理進一步幫助克服了與均勻照射以及氧氣進入反應溶液的傳質受限有關的問題。 Chalker 和 Raston 的另一個例子強調了使用渦流反應器進行氧化轉化。這種類型的反應器基于快速旋轉的石英管，其中基底溶液的薄膜增加了與氣態氧的混合。試劑溶液由此連續泵入渦流反應器，其旋轉速度和傾角可以容易地調節。這在 Nacetyl-L-cysteine的有氧氧化中得到了證明，僅在 2.5 分鐘的停留時間內就可以定量產率地產生相應的二硫化物，而批處理需要數小時的反應時間（方案 17）。

方案 17：在渦旋反應器中硫醇的氧化二聚。

Yu 和同事報道了在連續流動模式下使用氧氣進行千克規模的苯甲酸目標合成。 44 2,4-二氯-5-氟苯乙酮因此被用作容易獲得的底物以生成相應的 酸 ，它是藥物和農用化學品合成中的重要組成部分。 為了取代有環境問題的氧化劑，氧氣與流動處理相結合，以克服傳質限制，同時為這種放熱過程提供安全且可擴展的技術。 流動過程適應使用有害溶劑系統 (HOAc/HNO3) 通過冷卻結晶以接近定量的產率提供所需的酸產物。 除了顯著的產量（2.7 kg/h）外，該工藝還整合了粗混合物與氮氣的連續排氣，然后將反應混合物收集在收集罐中以去除氧氣（方案 18）。

方案 18：苯乙酮的連續有氧氧化

類似的氫化反應在工業環境中與在合適的催化劑存在下影響各種底物的飽和度密切相關。除了通過流程處理提高安全性外，此類努力旨在最大限度地減少化學廢物，并實現對重要構建塊的穩健和可擴展的輸入。 Kobayashi 和 Saito 最近報道了利用固定化 Rhcatalyst 對烯酰胺和脫氫氨基酸進行不對稱氫化。 因此，該物種的固定化基于與胺官能化介孔二氧化硅復合材料的離子和靜電相互作用，該復合材料提供高周轉數和長- 長期穩定性。在耐受不穩定硝基和鹵素的溫和條件 (T = 30 °C) 下，多種底物成功轉化為其飽和對應物。所產生的流動過程進一步用于合成各種藥物前體（例如利凡斯的明、替卡塞和西那卡塞），并證明可以連續運行長達 90 小時而不會損失催化劑的活性（方案 19）。

方案19：流動模式下的不對稱氫化。

另一個例子表明流動加工在提高相應轉化的可持續性方面取得了進步，這涉及將酯還原為醇。 通常，LiAlH4 用作化學計量試劑，會產生大量無機廢物。 Kappe 及其同事轉而使用 Ru-Macho 作為高效均相催化劑，并在高壓（20 巴）下與氫氣結合使用。流動工藝應用于 2,2-二氟-2-苯基乙醇的合成，醫藥工業中的重要中間體（方案20）。 低催化劑負載量 (0.065 mol%) 與 60 °C 的適中溫度相結合，使產物的產率為 98%。 重要的是，過程質量強度從以前的 52 減少到 14，清楚地證明了適當優化的轉換與現代流程處理相結合的綠色憑證。

方案20：用于減少流動中的酯的Ru-Macho催化劑。

來源：DOI: 10.1055/a-1541-1761