*該圖由安微?連續(xù)流技術(shù)小微AI生成

在化學(xué)工業(yè)領(lǐng)域，連續(xù)制造（CM）技術(shù)已經(jīng)不再是新生事物，而是逐漸成為主流技術(shù)，廣泛應(yīng)用于精細(xì)化學(xué)品、農(nóng)藥和制藥等行業(yè)。近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和市場(chǎng)需求的日益增長(zhǎng)，流動(dòng)化學(xué)與連續(xù)處理技術(shù)得到了前所未有的關(guān)注和發(fā)展。《Org. Process Res. Dev.》雜志于2024年發(fā)布的特別專刊，以“流動(dòng)化學(xué)與連續(xù)處理：比以往任何時(shí)候都更主流！”為主題，再次強(qiáng)調(diào)了這一趨勢(shì)，并展望了該技術(shù)領(lǐng)域的未來發(fā)展方向。本文基于該專刊，對(duì)流動(dòng)化學(xué)與連續(xù)處理技術(shù)的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)以及未來趨勢(shì)進(jìn)行述評(píng)。

一、流動(dòng)化學(xué)與連續(xù)處理技術(shù)的現(xiàn)狀

流動(dòng)化學(xué)，作為連續(xù)處理技術(shù)的重要分支，通過在微反應(yīng)器或管式反應(yīng)器中進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)過程的連續(xù)化和自動(dòng)化。與傳統(tǒng)的間歇式反應(yīng)相比，流動(dòng)化學(xué)具有反應(yīng)速度快、傳熱傳質(zhì)效率高、操作安全可控等顯著優(yōu)勢(shì)。隨著材料科學(xué)、微加工技術(shù)和自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展，流動(dòng)化學(xué)的應(yīng)用范圍不斷拓寬，已經(jīng)從最初的簡(jiǎn)單反應(yīng)擴(kuò)展到復(fù)雜的多步合成。

在制藥行業(yè)，連續(xù)制造技術(shù)的應(yīng)用尤為突出。許多擁有自主生產(chǎn)能力的制藥公司已經(jīng)開始設(shè)立專門從事流動(dòng)過程的部門或團(tuán)隊(duì)，以應(yīng)對(duì)日益激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和嚴(yán)格的法規(guī)要求。這些公司通過引進(jìn)先進(jìn)的連續(xù)制造設(shè)備和技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過程的自動(dòng)化和智能化，提高了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

二、面臨的挑戰(zhàn)與機(jī)遇

盡管流動(dòng)化學(xué)與連續(xù)處理技術(shù)具有諸多優(yōu)勢(shì)，但在實(shí)際應(yīng)用過程中仍然面臨一些挑戰(zhàn)。首先，與傳統(tǒng)間歇式反應(yīng)相比，流動(dòng)化學(xué)反應(yīng)器的設(shè)計(jì)和優(yōu)化更加復(fù)雜，需要綜合考慮反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、傳熱傳質(zhì)、流體動(dòng)力學(xué)等多種因素。其次，連續(xù)制造技術(shù)的引入需要對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)流程進(jìn)行大規(guī)模改造，涉及設(shè)備采購(gòu)、工藝調(diào)整、員工培訓(xùn)等多個(gè)方面，需要投入大量的人力、物力和財(cái)力。此外，連續(xù)制造技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化也是亟待解決的問題。

然而，這些挑戰(zhàn)也帶來了機(jī)遇。一方面，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和成本的降低，流動(dòng)化學(xué)與連續(xù)處理技術(shù)將逐漸普及，成為化學(xué)工業(yè)的重要發(fā)展方向。另一方面，通過學(xué)術(shù)研究與工業(yè)應(yīng)用的緊密結(jié)合，可以推動(dòng)流動(dòng)化學(xué)與連續(xù)處理技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展，為化學(xué)工業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)提供有力支撐。

三、未來趨勢(shì)

展望未來，流動(dòng)化學(xué)與連續(xù)處理技術(shù)將繼續(xù)朝著智能化、綠色化和高效化的方向發(fā)展，成為化學(xué)工業(yè)現(xiàn)代化的新質(zhì)生產(chǎn)力。首先，隨著人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用，流動(dòng)化學(xué)反應(yīng)器的設(shè)計(jì)和優(yōu)化將更加精準(zhǔn)和高效，可以實(shí)現(xiàn)反應(yīng)過程的自動(dòng)化控制和優(yōu)化。其次，綠色化學(xué)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理念將引導(dǎo)流動(dòng)化學(xué)與連續(xù)處理技術(shù)向更加環(huán)保和可持續(xù)的方向發(fā)展，減少生產(chǎn)過程中的廢棄物排放和能源消耗。最后，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，流動(dòng)化學(xué)與連續(xù)處理技術(shù)的效率和產(chǎn)能將得到進(jìn)一步提升，滿足市場(chǎng)對(duì)高質(zhì)量、高效率化學(xué)品的需求。

四、結(jié)論

綜上所述，《Org. Process Res. Dev.》雜志發(fā)布的特別專刊“流動(dòng)化學(xué)與連續(xù)處理：比以往任何時(shí)候都更主流！”深刻揭示了流動(dòng)化學(xué)與連續(xù)處理技術(shù)的重要性和發(fā)展趨勢(shì)。面對(duì)未來，我們需要加強(qiáng)學(xué)術(shù)研究與工業(yè)應(yīng)用的結(jié)合，推動(dòng)流動(dòng)化學(xué)與連續(xù)處理技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展，為化學(xué)工業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)和可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

原文鏈接：https://doi.org/10.1021/acs.oprd.3c00483