连续流化学技术服务平台

• 连续流化学是指化学反应在连续流动的流体中进行。原料和试剂配制成溶液从不同的容器泵入反应通道，随后发生化学转化。连续流化学常用的反应器是微反应器和中型反应器。其中微反应器通常指具有三维结构的反应器，其内部尺寸小于1毫米，在 10 到100 微米之间。
  与传统间歇式反应相比，流动化学在反应控制、效率和安全性方面具有显著优势，尤其适用于复杂或高风险反应。其连续化的反应模式可提升工艺放大能力、实验重复性以及实时优化水平，从而显著加快研发进程。通过整合微流控技术与自动化系统，连续流化学平台可为常规及高端化学合成提供稳定、一致的高质量产出。
  在“双碳”背景下，“绿色化学”正加速融入生物医药产业发展进程。唯有不断创新研发技术，才能打开绿色化学新门户。近年来，美迪西始终密切跟踪行业前沿的绿色化学研究进展，并致力于将这些研究转化为可应用的技术，推动医药研发绿色化升级。
  

连续流动化学工艺

• 
  美迪西的连续流动化学平台融合先进的微流控技术与自动化系统，实现安全、高效且精准可控的化学合成。该平台适用于常规及定制化工艺，可支持多种反应类型，在安全性、反应速度及合规性方面表现优异。
  系统组成:
  反应物引入

  反应物A和反应物B通过泵和止回阀输送，确保稳定、连续的流量。

  混合器

  使反应物均匀混合，以实现最佳反应效率。

  换热器

  集成冷却/加热系统，实现对反应温度的精准控制。

  反应器

  在层流条件下进行可控的化学反应。

  传感器与自动化系统

  1) 实时监测反应参数
  2) 通过自动调节维持最佳反应条件

  背压阀

  调节系统压力，确保工艺稳定性。

  产品输出

  安全收集反应生成的产物

连续流化学技术优势

• 1、安全稳定
  连续流化学技术可实现反应过程的自动化与连续化生产，显著降低因热失控引发的安全风险。连续流装置持液量相对较小，即使失控波及的范围也相对较小。
  2、节能降本
  对于当量敏感型反应，连续流平台能够实现对底物用量的良好控制；同时，连续流设备具备较高的传质与传热效率，有助于减少溶剂使用量，并通过降低或优化公用工程配置，实现节能降耗；此外，连续流设备一般为连续密闭形式，减少了各种无组织排放。
  3、高效增产
  连续流技术对非均相反应有明显的促进作用；轻松控制吸热和放热反应，反应过程接近恒温；对于多阶段不同反应温度，能迅速调整至工艺需求温度。同时，通过反应器并行放大或延长微反应器的连续运行时间，可有效提升整体产量。

连续反应的可行性评估

• 通过文献调研和初步实验结果的分析，对研究的化学反应及其反应机理全面深入的理解，结合连续流设备的特点，开展连续流合成工艺的初步设计。
  首先，需要评估目标反应在连续流设备中运行的可行性，应避免堵塞、超温、超压等问题。
  随后，通过连续流实验对反应可行性进行验证，观察反应表现，并初步判断工艺优化方向。
  在可行性分析的基础上，进一步开展工艺优化研究，包括合成路线优化及关键反应条件的优化。
  
  图1. Decision diagram for flow chemistry（连续流初步可行性决策图）^[1]

连续流应用的反应类型

• 低温反应 (小于-20 度)高温反应(大于 150 度)重氮甲烷反应臭氧化反应过氧化物参与氧化反应硝化反应光化学反应电化学反应催化氢化反应有机金属试剂制备以及应用叠氮化等生成高能化合物的反应气体参与的反应（如乙炔、乙烯、氨气、氢气等）
  美迪西的连续流化学分析服务尤其适用于：
  1) 传统18类重点监管高危反应
  2) 复杂小分子化合物的开发
  3) 工艺方法与工艺优化
  

工艺开发和优化

• 在实验室间歇合成工艺研究的基础上，进行连续流合成工艺研究。
  
  图2. Zones of a standard two-feed continuous flow setup（标准双进料连续流反应过程示意图）^[1]
  在连续流合成工艺研究过程中，通常通过调节关键反应参数对实验方案进行优化。这些参数可以划分为一下三类：
  输入参数：反应时间、反应温度、摩尔比；
  内在参数：微反应器体积、化学计量比、溶液浓度；
  输出参数：流速、微反应器温度。
  在实际研究中，通常选定输入参数，并结合内在参数计算相应的输出参数。其中，流速在很大程度上决定连续流反应的实验结果。流速的偏差会导致反应物料的摩尔比和反应时间的偏差，从而导致实验结果错误，因此应在连续流合成工艺研究中高度重视。
  实验设计（Design of Experiments，DoE）和单因子轮换试验法（One-Factor-At-a-Time，OFAT）是连续流反应优化中常用且有效的方法。研究人员可根据具体反应特点和研究需求，选择合适的优化策略，对连续流反应条件及合成路线进行系统优化。
  
  美迪西始终秉持绿色化学理念，持续推动绿色研发技术创新，积极履行社会责任，助力生物医药产业的可持续发展。
  参考文献
  [1] M. B. Plutschack, B. Pieber, K.Gilmore, P. H. Seeberger, Chem. Rev.2017,117,11796-11893.

仪器和设备

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为了进一步提高化学合成效率，掌握更精确的合成数据，美迪西搭建催化剂筛选服务平台，助力我们的客户和化学家快速筛选出一条或多条有效的化学合成路径，提高药物研发效率。

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美迪西立足于绿色化学技术, 将电化学、光化学、金属催化、酶催化及连续化生产等技术整合到各类化学活性分子及中间体的化学合成路线中，对医药和化工行业现有小分子化药合成路线进行优化改进，赋能我们的化学家和客户。

美迪西安全评估试验平台

美迪西拥有成熟的精细化工反应安全风险测试仪器与实验室建设方案，是化工领域测试仪器设备、解决方案的专业开发者。

FAQs

• 微流控系统的主要特点有哪些？

  微流控系统因其精准的流体控制、快速的反应速度以及极低的样品和试剂消耗，在科研领域得到广泛应用。这类“芯片实验室（Lab-on-a-chip）”技术通过集成混合、分离、检测等关键功能，显著简化实验流程，非常适用于药物发现、体外诊断和生物技术中的高通量筛选。凭借良好的可放大性和高度可重复性，微流控平台已成为化学、生物学及生命科学前沿研究的重要工具。

  层流占主导：短扩散距离与精确的流量控制可有效避免并行或串联副反应的发生。

  高安全性与高可控性：擅长处理多种具有挑战性的反应，尤其在传统 18 类重点监管高危反应 方面具备丰富经验。

  应用广泛：适用于多种类型的化学反应。

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