反应装置和反应方法

专利名称：：反应装置和反应方法
技术领域：
：本发明涉及使两种流体发生化学反应的反应装置和反应方法。
背景技术：
：现有技术中已有人提出了可有效进行两种流体的化学反应的、在具有微小截面积的流路中使所述两种流体发生化学反应的反应装置(例如参照下述专利文献l)。该反应装置中，与以往的间歇式反应方法相比，可使作为反应路径的流路中的反应物质的比表面积(单位体积的表面积)增大，因此可获得高的除热效率。由此，可以精密地控制反应温度，可以在理想的条件下实现反应，可以实现有效的反应和高收率。尤其是应用于伴有大量发热反应的反应物时，可以较大程度地提高收率。另外，近年来在该技术中已经有将内径2mm的管用于静态搅拌器，产量相当于500mL/分钟的接近实用规模的例子(例如参照下述专利文献2)。专利文献1:日本特开2002-292271号公报专利文献2:日本特表2003-523960号公报
发明内容此前已对流路的直径为数百微米左右的反应装置(以下称为微反应器)进行了各种研究。但是，考虑到工业化应用，该种程度的直径会产生混入到流体中的小的杂质或由流体反应生成的晶体堵塞流路的问题。特别是格利雅试剂等亲核性有机金属化合物有在ot:附近析出的，由于微反应器进行有效的冷却，因此若格利雅试剂在流路中接近制冷剂的温度，则由于流路中的速度低，析出物容易堵塞流路。另外，由于有上述问题，无法使用析出温度以下的温度，因此不利于目标物质的收率。在微反应器中，难以使作为反应物质的流体的流量大于通常的205mL/分钟。再加上直径较小，在微反应器中难以确保足够高的生产性。另一方面，如果单纯将直径增加到数毫米左右，虽可解决流路的堵塞问题，但是难以获得像微反应器那样的除热效率，收率降低。本发明为解决上述问题而设，其目的在于提供可获得高的目标物质收率、同时可确保高生产性的反应装置和反应方法。本发明的反应装置的特征在于该反应装置具备截面积相当于直径0.5-6mm的圆的面积的第1流体流经的主流路；与第1流体发生化学反应的第2流体流经的导入流路；由导入流路分支、在主流路的规定导入点将第2流体导入主流路的3个以上的分支导入流路；在主流路中，相邻导入点之间的流路长度不长于第1流体流动方向上的前一个相邻导入点之间的流路长度，至少一个相邻导入点之间的流路长度短于第1流体流动方向上前方的相邻导入点之间的流路长度。本发明的反应装置中，在主流路的3个以上的导入点将第2流体导入到主流路中，因此可以分阶段进行第1流体和第2流体的反应。由此，可以抑制在一个导入点由于第2流体的导入导致的温度升高。本发明的反应装置中，在主流路的流动方向上越靠后，导入点的温度升高越小，在第1流体的流动方向上，相邻导入点之间的流路长度不长于第1流体流动方向上的前一个相邻导入点之间的流路长度，至少一个相邻导入点之间的流路长度短于前方的相邻导入点之间的流路长度，因此可适当地除热。由此，本发明的反应装置可获得高的除热效率，因此可以获得高的目标物质收率。使用大型罐的反应方式中，为了实际控制反应热导致的温度升高，必须用溶剂稀释化合物来提高热容量，降低温度变化。而本发明的反应装置中，无需通过溶剂稀释即可实现目标温度控制。本发明的反应装置中，与微反应器相比，流路的截面积大，因此可以防止流路的堵塞，还可确保高生产性。反应装置优选进一步具备对主流路、以及分支导入流路的导入点附近进行温度控制的温度控制装置。通过该构成，可以确实地实施本发明。主流路的截面积优选相当于直径1-3mm的圆的面积。根据该构成，可以在收率和生产性的至少一个方面获得更优选的结果。导入点由180。T型混合流路构成，优选分支导入流路与主流路垂直连接。通过该构成，可以容易地实施本发明，还可以使装置节省空间。分支导入流路的数目优选为5-10个。根据该构成，第l流体和第2流体的反应导致的温度升高进一步被分散，可以确实地实现本发明的效果。反应装置优选进一步具备在将第1流体供给主流路之前用于调节该第1流体温度的第1调节流路；在将第2流体供给导入流路之前用于调节该第2流体温度的第2调节流路。通过该构成，可以确实地进行第1流体和第2流体的温度调节。优选主流路、导入流路和分支导入流路的截面积相同，分支导入流路的流路长度相同。优选主流路、分支导入流路的截面积不大于导入流路的截面积，分支导入流路的流路长度相同。优选主流路、分支导入流路的截面积不大于导入流路的截面积，分支导入流路的流路长度不短于在主流路的流动方向上的该分支导入流路的导入点的前一个导入点处与主流路相接的分支导入流路的流路长度。反应装置优选进一步具备将第1流体供给主流路的第1泵；将第2流体供给导入流路的第2泵。根据该构成，可以确实地利用本发明的反应装置。第1和第2泵优选为使用非圆形凸轮的双隔膜泵。根据该构成，可以减小流体的脉动流，通过正确的流量，可以稳定地获得高收率，可以确实地实现本发明的效果。并且，流体中的杂质等微小的固体不会被巻入泵中，可以以高可靠性长时间连续地供给流体。通过使用上述反应装置可以进行各种反应。艮口，上述反应装置可实施如下反应方法使含有亲核性有机金属化合物的流体作为第1流体和第2流体中的一种流通，使含有与该亲核性有机金属化合物发生加成反应或交换反应的化合物的流体作为另一种流通的反应方法。构成根据反应特性以及要得到的目标化合物而变化，但是亲核性有机金属化合物相对于与其发生加成反应或交换反应的化合物过量存在，则容易产生由目标化合物进一步发生合成反应得到的连续反应物的副产物。因此，优选将含有亲核性有机金属化合物的流体作为第2流体流通、将含有与该亲核性有机金属化合物发生加成反应或交换反应的化合物的流体作为第1流体流通。根据该构成，反应在导入点附近完成，无需提高反应流体中亲核性有机金属化合物的浓度，可以在较少产生副产物的情况下高效地制备。另外，可以有效地使与所得产物发生化学反应的流体连续地反应。即，通过将作为产物由本反应装置得到的流体作为第1流体或第2流体在相同结构的反应装置中流通，将与所得产物发生化学反应的流体作为另一种流体流通，可由连续的两个反应装置有效地进行连续反应。为了提高反应性，优选第1流体和第2流体含有选自四氢呋喃、二乙醚、二噁烷和二丁基醚的至少一种溶剂。这种情况下，第1流体和第2流体中，可以使含有亲核性有机金属化合物的流体含有选自四氢呋喃、二乙醚、二噁垸和二丁基醚的至少一种溶剂，含有与亲核性有机金属化合物发生加成反应或交换反应的化合物的流体不含溶剂。根据上述构成，可以获得高浓度的目标物质。亲核性有机金属化合物优选为选自有机镁化合物(特别是格利雅试剂)、有机锂化合物、有机锌化合物、有机镉化合物和有机钠化合物的至少一种。与亲核性有机金属化合物发生加成反应或交换反应的化合物优选为羰基化合物。上述亲核性有机金属化合物对羰基化合物等反应基质的反应性优异，可以以高收率获得目标物质。使用羰基化合物的反应的具体例子有:亲核性有机金属化合物为l-溴基镁-5-氯戊垸、与亲核性有机金属化合物发生加成反应或交换反应的化合物为草酸二乙酯的反应。本发明的反应装置也可适用于上述以外的反应。例如，也可应用于如下反应方法使含有选自氢化或还原的反应的催化剂和氢的流体作为第1流体和第2流体中的一种流通，使含有该反应用的基质的流体作为另一种流通的反应方法。这种情况下，优选使含有氢化反应的催化剂(该催化剂含有具有二茂铁膦作为配体的金属配位化合物)和氢的流体作为第1流体和第2流体中的一种流通，使含有不饱和化合物的流体作为另一种流通，这种情况下，具有二茂铁膦作为配体的铑配位化合物特别适合作为金属配位化合物。根据本发明，可获得高除热效率，因此可获得高的目标物质收率。与微反应器相比，流路的截面积大，因此可防止流路的堵塞，可确保高生产性。附图简述图1是本发明的实施方案的反应装置的构成图。图2是本发明的实施方案的反应装置的另一个例子的构成图。图3是本发明的实施方案的反应装置的俯视图。图4是本发明的实施方案的反应装置的侧视图。符号说明10，50…反应装置、12…主流路、12a-12e…主流路的各导入点至下一个导入点的流路、12o-12s…导入点、14…导入流路，14o-14s…分支点、16a-16e…分支导入流路，18,24…调节流路，20，26…泵，22…容器、28…恒温液槽、30…制冷剂、32…流通式微反应流路、34…温度调节器、36…热交换器、38…冷却管。实施发明的最佳方式以下参照附图对本发明的反应装置的优选实施方案进行详细说明。9在附图的说明中，相同要素釆用相同符号，省略重复说明。图1表示本实施方案的反应装置10。反应装置10是使作为两种流体的原料M,、M2在流路中发生化学反应、生成目标物质的装置。反应装置10具备作为第1流体的原料M,所流经的主流路12;作为第2流体的原料M2所流经的导入流路14。主流路12和导入流路14例如分别由不锈钢制的圆管构成，采用内径3mm、外径4mm的管。各流路12、14不-一定要使用圆管，从目标物质的生产性等观点考虑，使用主流路12的截面积相当于直径(内径)为0.5-6mm的圆的面积的管。即，使主流路的等效直径为0.5-6mm。从收率和生产性的至少一方面考虑，优选等效直径为l-3mm。主流路12和导入流路14之间通过多个分支导入流路16a-16e连接。分支导入流路16a-16e分别在分支点14o-14s处由导入流路14分支，在主流路12的规定导入点12o-12s处与主流路12连接，流经导入流路14的原料M2导入到主流路12中。分支导入流路16a-16e在分支点14o-14s处与导入流路14垂直连接。具体来说，例如由不锈钢制的180。T型混合流路构成，例如可利用7々工一^口、乂夕制备的T型接头。经由分支导入流路16a-16e导入到主流路12中的原料M2与流经主流路12的原料M,反应，生成目标物质(或用于生成目标物质的物质)。分支导入流路16a-16e例如由不锈钢制的圆管构成，使用内径为1mm、外径为3mm的管。分支导入流路16a-16e在导入点12o-12s处与主流路12垂直连接。导入点12o-12s具体来说例如由不锈钢制的180。T型混合流路(例如可利用7々工一^口、7夕制备的T型接头)构成。调节主流路12、导入流路14和各分支导入流路16a-16e的配管直径和长度，使由各分支导入流路16a-16e导入到主流路12中的原料M2的流量大致均匀，或者在流动方向上更靠后的、与主流路12连接的分支导入流路16a-16e的流量稍多。例如，可以使主流路12、导入流路14和分支导入流路16a-16e的等效直径相同(即截面积相同)，使分支导入流路16a-16e的流路长度彼此相同。还可以使主流路12和分支导入流路16a-16e的等效直径不大于导入流路14的等效直径(g卩，主流路12和分支导入流路16a-16e的截面积不大于导入流路14的截面积)，使分支导入流路16a-16e的流路长度彼此相同。进一步优选使主流路12和分支导入流路16a-16e的等效直径不大于导入流路14的等效直径，分支导入流路16a-16e的流路长度不短于在主流路12的流动方向上的、在该分支导入流路16b-16e各自的前一个导入点12o-12r处与主流路12连接的分支导入流路16a-16d的流路长度。分支导入流路16a-16e的等效直径可以不大于导入流路14的等效直径，例如为1mm。分支导入流路16a-16e的流量为100mL/分钟以上时，分支导入流路16a-16e的等效直径可以为3mm。主流路12中，各导入点12o-12r至下一导入点12p-12s的流路12a-12d、以及由最后的导入点12s至恒温液槽28边缘的流路12e可以制成线圈状以节省空间。分支导入流路16a-16e也同样可以制成线圈状。为了使构成简化，导入流路14的分支点14o-14s之间的流路14a-14d可以为相同长度。这种情况下，越靠后的分支导入流路16a-16e，作为分支流量流通的原料M2越多。导入流路14的分支点14o-14s之间的流路14a-14d的流路长度分别与对应的主流路12的导入点12o-12s之间的流路12a-12d的流路长度相等。S卩，使导入流路14的流路14a与主流路12的流路12a的长度相等，导入流路14的流路14b-14d也同样。通过上述构成，可以使相同程度的原料M2在分支导入流路16a-16e中流通，可以获得高收率，因此优选。分支导入流路16a-16e的流路长度通常为0.5m-3.0m，优选长度相同。具体来说，例如各分支导入流路16a-16e的长度均为0.5m。进一步优选分别为0.5m、1.5m、2.0m、2.5m、3.0m。主流路12中，在原料M,的流动方向上，相邻导入点12p-12s之间的流路长度不长于第1流体流动方向上的前一个相邻导入点12o-12r之间的流路长度。至少一个相邻的导入点12p-12s之间的流路长度短于前一个相邻导入点12o-12r之间的流路长度。具体来说，例如使导入点12o与12p之间的流路12a的流路长度为1m，除此以外的相邻导入点12p-12s之间的流路12b-12d的流路长度为0.5m。这样，在主流路12的原料M,的流动方向上越靠后的，导入点12o-12s的温度上升越少，可以进行适宜的除热。本实施方案中，设置5个分支导入流路16a-16e，最低可为3个。分支导入流路的数目优选为5-10个。这样，原料M,与原料M2的化学反应导致的温度上升被进一步分散，可以确实地实现本发明的效果。在主流路12的最初导入点12o之前，设置有预先将原料M,调节至最佳温度的第1调节流路18。调节流路18具体来说是与构成主流路12的圆管一体的。在该圆管的更前方设置有将原料M,供给主流路12的第1泵20。主流路12的另一侧端部设置有回收原料M,与M2反应得到的生成液P的容器22。在导入流路14的最先与分支导入流路16a分支的点(原料M2的流动方向)之前，设置有预先将原料M2调节至最佳温度的第2调节流路24。调节流路24具体是与构成导入流路14的圆管一体的。该圆管的更前方设置有将原料M2供给导入流路14的第2泵26。调节流路18、24也与主流路12和分支导入流路16a-16e相同，可以制成线圈状以节省空间。上述泵20、26优选使用采用非圆形凸轮的双隔膜泵以减小所供给的流体的脉动流。该泵具体例如可使用夕夕S于(株)制造的7厶一乂7口一求乂7°TPL1M或TLP2M。上述主流路12、导入流路14、分支导入流路16a-16e和调节流路18、24配置在恒温液槽28内。恒温液槽28内加入有制冷剂30，通过该制冷剂30，冷却流经主流路12、导入流路14、分支导入流路16a-16e和调节流路18、24(将它们总称为流通式微反应流路32)的流体。制冷剂30通过恒温液槽28中设置的温度调节器34、热交换器36和冷却管38保持一定温度。S卩，恒温液槽28、制冷剂30、温度调节器34、热交换器36和冷却管38是对主流路12和分支导入流路16a-16e的温度进行控制的温度控制装置。温度控制装置不-一定要采取上述构成，只要可适当进行温度控制即可。例如有不使用冷却管、在外部设置冷却器、直接将制冷剂30在其中循环、使其保持一定温度的方法。该温度控制装置的目的在于控制流经主流路12以及分支导入流路16a-16e的导入点12p-12s附近的流路内的流体的温度。为将恒温液槽28制成简便的装置，可以相对于流通式微反应流路32设置1个，所供给的制冷剂的温度也为1个。因此，可根据流路长度或流体滞留在流路中的时间调节反应热的除去。即，如上所述，在主流路12中，通过使原料M,的流动方向上的至少一个相邻导入点12p-12s之间的流路长度比前一个相邻导入点12o-12r之间的流路长度短，可以使主流路12内的流体的温度接近于目标温度。各流路12a-12e的流路长度通常采用0.5m-3.0m，流量越大流路长度越长。另一方面，由分支导入流路16a-16e供给导入点12p-12s的流体的温度可通过配置在该恒温液槽28内的分支导入流路16a-16e的流路长度控制。制冷剂的温度越低则流路可以配置地越短，流入分支导入流路16a-16e的流量越小则流路可以越短。使用-15至-30。C的制冷剂时，通常在恒温液槽28内配置大约5cm，制成构成如后述图2所示的装置。使亲核性有机金属化合物流经分支导入流路16a-16e时，不会发生堵塞，可以长时间持续稳定的流通。这种情况下，主要在主流路12进行除热。制冷剂温度使用-5至-15。C以上时，如图l所示，将分支导入流路16a-16e完全配置在恒温液槽28内较为有效。关于制冷剂30的温度，流量(=导入流路14的流量+主流路12的流量)越大、主流路12的等效直径越大，则需要越低的温度以获得希望的冷却效率。通常，如果主流路12的等效直径为3mm，则温度设为-15至-3(TC，如果等效直径为1mm则温度设为-5至-15。C。作为一个例子，如图3的俯视图、图4的侧视图所显示的，优选在恒温液槽28内，将主流路12沿水平方向配置，将分支导入流路16a-16e13了尽量縮小配置空间。接着，对上述反应装置IO的动作进行说明。原料M,通过泵20供给主流路12，供给主流路12的原料M,通过调节流路18控制温度。另一方面，原料M2通过泵26供给导入流路14。供给导入流路14的原料M2通过调节流路24控制温度。原料M2的一部分在导入流路14中的各分支导入流路16a-16e的分支点处从导入流路14中分支，流入各分支导入流路16a-16e。流经各分支导入流路16a-16e的原料M2在各导入点12o-12s导入主流路12。导入到主流路12中的原料M2与流经主流路12的原料M,反应。通过该反应，流体的温度升高。升高的温度通过恒温液槽28内的制冷剂冷却。通过反应生成的生成液P回收到容器22中。该反应装置10中，原料M2在主流路12的5个导入点12o-12s处被导入到主流路12中，因此可以使原料M,和原料M2的反应分散进行。由此可以抑制一个导入点12o-12s处导入原料M2所导致的温度升高。该反应装置10中，在主流路12的流动方向上越靠后的，导入点12o-12s的温度上升越小，由于采用了在温度升高最大的主流路12的导入点12o与12p之间的流路12a的流路长度大于其它导入点12b-12e之间的流路长度的构成，因此可以适宜地进行除热。由此，在本实施方案的反应装置10中，可获得高的除热效率，因此可以获得高的目标物质收率。本实施方案的反应装置10中，与微反应器比较，流路的截面积大，因此可防止流路的堵塞，可确保高生产性。本实施方案中，原料M,、M2中的一种使用格利雅试剂等亲核性有机金属化合物时特别有效。由于在微反应器中要进行有效的冷却，因此在流路中，格利雅试剂接近制冷剂的温度，则流体速度低，析出物容易堵塞流路，无法使用析出温度以下的制冷剂温度。但是，本实施方案中，可以使用析出温度以下的制冷剂温度。因此可以较高保持冷却效率，同时在主流路12中可以将反应流体冷却至微反应器所不能实现的较低温度，因此有助于提高目标物质的收率。14由于可高效除热，因此无需用有机溶剂稀释原料M,、M2，可以节约有机溶剂。格利雅试剂的具体例子有甲基溴化镁、乙基溴化镁、丙基溴化镁、烯丙基溴化镁、苯基溴化镁、甲基氯化镁、乙基氯化镁、丙基氯化镁、烯丙基氯化镁、苯基氯化镁。使用格利雅试剂时的具体例子有下述反应。该例子中，向下式(l)所示的羰基化合物加成下式(2)所示的格利雅试剂，之后经两个步骤得到下式(3)所示的加成体。式中，A—表示芳基。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula>使用格利雅试剂时的其它具体例子有通过向下式(7)所示的芳基醛加成烯丙基氯化镁、得到下式(8)所示加成体的反应。式中，A一表示芳基，A—表示亚芳基。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula>作为格利雅试剂以外的反应，也可以进行如下的加成反应使用烷基锂化合物等有机锂化合物、烷基锌等有机锌化合物、二烷基镉等有机镉化合物或烷基钠等有机钠化合物作为原料M,、M2中的一种，使用有机氰化合物或羰基化合物作为原料M,、M2的另一种，向有机氰化合物或羰基化合物加成亲核性有机金属化合物。有机锂化合物有甲基锂、丁基锂、苯基锂等。羰基化合物有烷基羰基、芳基羰基、垸氧基羰基、芳基氧基羰基、氨基羰基，具体来说有具有酰基、甲氧基羰基、乙氧基羰基、丙氧基羰基、氨基羰基、二甲基氨基羰基等官能团的化合物。使用有机锂化合物时反应的具体例子例如有下述反应。该例子中，使作为第2流体的正丁基锂和二乙胺流入本发明的第一反应装置(的导入流路)中，(向主流路中)流入作为第1流体的下式(4)所示的乙酰乙酸乙酯并反应。使生成物作为第2流体流入本发明的第二反应装置(的导入流路)中，(向主流路中)流入作为第1流体的l-芳基-3-己酮。由此获得下式(6)所示的5，5-二氢-4-羟基-6-(芳基乙基)-6-丙基-2，H-吡喃-2-酮。式中，aZ表示芳基。该方法中，如上所述，可以以最大收率获得本发明的第一反应装置所得到的产物——锂化合物，通过连续地流入羰基化合物进行反应，可以获得高的总收率。如果持续保持该锂化合物(5)，则其由于持续的副反应而消失，因此如上所述，将本发明的反应装置连接，在不长期保持第一反应装置的产物的情况下流入后面的反应物，这对于提高总收率有很大的效果。也可以进行如下的交换反应使用烷基锂化合物等有机锂化合物、或垸基钠等有机钠化合物作为原料M"M2中的一种，使用仲胺等具有活性氢的化合物作为原料M,、M2的另一种，使活性氢与锂或钠等金属发生交换反应。例如，通过使用丁基锂和二异丙基胺作为原料M,、M2，可以获得二异丙基氨基化锂。还可以进行如下的交换反应使用烷基锂化合物等有机锂化合物或烷基钠等有机钠化合物作为原料M,、M2中的一种，使用具有卤素原子的有机化合物作为原料M,、M2的另一种，使卤素原子与锂或钠等金属发生交换反应。还可以进行如下的还原反应使用氢化铝锂、硼氢化锂、硼氢化钠等金属氢化物、金属或合金作为原料M,、M2中的一种，使用羰基化合物作为原料M,、M2的另一种，使羰基化合物发生还原反应。除上述反应之外，还可以使用具有二茂铁膦作为配体的金属配位化合物作为原料M,、M2中的一种，使用不饱和化合物作为原料M,、M2的另一种，进行不饱和化合物的氢化。这种情况下可采用的二茂铁膦配体可以釆用以下的配体等-以下的化学式所示的Josiphos配体(R、R，表示有机基团)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage17</formula>以下化学式所示的Walphos配体(R、R'表示有机基团):以下化学式所示的Mandyphos配体(R、R，表示有机基团):具有二茂铁膦作为配体的金属配位化合物特别优选具备上述配体的铑配位化合物。使用铑配位化合物的氢化反应的具体例子有以下反应式所示的手性氢化反应(手性均一铑配位化合物催化反应)。下式中，Rh-COD表示铑—环辛二烯，R表示可被卤素原子取代的C,-CV烷基，Ar表示芳基(该芳基可被C,-C6垸基或卤素原子取代，该C,-C6烷基可被卤素原子取代)，Josiphos是上述Josiphos配体(R为4-三氟甲基苯基，R，为叔丁基;或R为苯基，R'为叔丁基)。Rh-COD,JosiphosH2在100psi50。CNH4CIMeOHNH2O上述图1所示的本实施方案的反应装置10中，是将流通式微反应流路32完全配置在恒温液槽28内的，也可以将它们完全不配置在恒温液槽28内。例如如图2所示的反应装置50，可以只将主流路12、分支导入流路16a-16e靠近主流路12的部分和调节流路18配置在恒温液槽28内。通过只对分支导入流路16a-16e靠近主流路12的部分进行温度控制，可以用于可对原料M2进行充分的温度控制的情形。具体例如有将距主流路12为5cm以内部分的分支导入流路16a-16e配置在恒温液槽28内。实施例以下根据实施例更具体说明本发明，但本发明并不受以下实施例的限定。(实施例1)在图1所示的反应装置10中实施。主流路12是不锈钢制的圆管，导入点120，12p是不锈钢制的180。T型混合流路。原料M2是用四氢呋喃溶剂稀释的格利雅试剂l-溴化镁-5-氯戊烷(0.45mol/L)。1-溴化镁-5-氯戊垸是通过向l-溴-5-氯戊烷中加入镁粉制备的。原料M,是未用溶剂稀释的草酸二乙酯(7.4mol/L)。原料M2为110mL/分钟，原料M,以5.1mL/分钟供给流通式微反应流路32。泵20、26使用夕夕$于(株)制造的7厶一x'7口一求:/:/。基于上述条件，这些混合液在流通式微反应流路32内大约停留14秒。格利雅试剂和草酸二乙酯加入到供给容器中，分别控制为l(TC和常温，恒温液槽28是加入甲醇作为制冷剂30，控制为-15"C的。回收的生成液用稀盐酸进行猝灭，以收率90%获得目标物质乙基-7-氯-2-草酸戊烷。(实施例2)在图2所示的反应装置50中实施。这里，分支导入流路16a-16e的长度均为0.5m，距主流路12为5cm以内的部分配置在恒温液槽28内。调节流路18的长度为1m。主流路12的导入点120，12p之间的流路12a、以及导入点12p，12q之间的流路12b的流路长度分别为3m，导入点12q,12r之间的流路12c、导入点12r,12s之间的流路12d、以及导入点12s至恒温液槽28边缘的流路12e的流路长度分别为1m。除此之外与实施例l相同。原料M2为用四氢呋喃溶剂稀释的格利雅试剂l-溴化镁-5-氯戊垸(0.45mol/L)。原料M,是未用溶剂稀释的草酸二乙酯(7.4mol/L)。原料M2以110mL/分钟，原料M,以5.1mL/分钟供给流通式微反应流路32。基于上述条件，这些混合液在流通式微反应流路32内大约停留42秒。格利雅试剂和草酸二乙酯加入到供给容器中，分别控制为l(TC和常温，恒温液槽28是加入甲醇作为制冷剂30，控制为-15X:的。回收的生成液用稀盐酸进行猝灭，以收率90%获得目标物质乙基-7-氯-2-草酸戊烷。(实施例2')将恒温液槽28的温度控制在-5。C，其它条件均相同，乙基-7-氯-2-草酸戊烷的收率为86%。(实施例3)在图2所示的反应装置50中实施。这里，构成主流路12、导入流路14和各分支导入流路16a-16e的圆管使用内径3mm、外径4mm的管。各分支导入流路16a-16e的长度为0.5m。调节流路18的长度为1m。主流路12的导入点12o与12p之间的流路12a、以及导入点12p与12q之间的流路12b的流路长度分别为3m，导入点12q与12r之间的流路12c、导入点12r与12s之间的流路12d、以及导入点12s至恒温液槽28边缘的流路12e的流路长度分别为1m。除此之外与实施例1相同。原料M2为用四氢呋喃溶剂稀释的格利雅试剂l-溴化镁-5-氯戊烷(0.45mol/L)。原料M!是未用溶剂稀释的草酸二乙酯(7.4mol/L)。原料M2以965mL/分钟，原料M,以47mL/分钟供给流通式微反应流路32。基于上述条件，这些混合液在流通式微反应流路32内大约停留4.9秒。格利雅试剂和草酸二乙酯加入到供给容器中，分别控制为l(TC和常温，恒温液槽28是加入甲醇作为制冷剂30，控制为-3(TC的。回收的生成液用稀盐酸进行猝灭，以收率88%获得目标物质乙基-7-氯-2-草酸戊烷。(实施例4)在图2所示的反应装置50中实施。这里，构成主流路12的圆管使用内径1mm、外径3mm的管。构成导入流路14的圆管使用内径3mm、外径4mm的管。构成各分支导入流路16a-16e的圆管使用内径1mm、外径3mm的管。各分支导入流路16a-16e的长度分别为0.5m、1.5m、2.0m、2.5m、3.0m，它们距主流路12为5cm以内的部分均配置在恒温液槽28内。调节流路18的长度为1m。主流路12的导入点12o与12p之间的流路12a的流路长度为1.0m，导入点12p与12q之间的流路12b、导入点12q与12r之间的流路12c、导入点12r与12s之间的流路12d、以及导入点12s至恒温液槽28边缘的流路12e的流路长度分别为0.5m。除此之外与上述反应装置10相同。原料M2为用四氢呋喃溶剂稀释的格利雅试剂l-溴化镁-5-氯戊烷(0.45mol/L)。原料M,是未用溶剂稀释的草酸二乙酯(7.4mol/L)。原料M2以109mL/分钟，原料M,以5.1mL/分钟供给流通式微反应流路32。基于上述条件，这些混合液在流通式微反应流路32内大约停留1.6秒。格利雅试剂和草酸二乙酯加入到供给容器中，分别控制为l(TC和常温，恒温液槽28是加入甲醇作为制冷剂30，控制为-15"C的。回收的生成液用稀盐酸进行猝灭，以收率90%获得目标物质乙基-7-氯-2-草酸戊烷。(实施例4')将恒温液槽28的温度控制在5i:，其它条件均相同，乙基-7-氯-2-草酸戊烷的收率为89%。(实施例5)在图2所示的反应装置50中实施。这里，构成主流路12的圆管使用内径1mm、外径3mm的管。构成导入流路14的圆管使用内径3mm、外径4mm的管。构成各分支导入流路16a-16e的圆管使用内径1mm、外径3mm的管。各分支导入流路16a-16e的长度均为0.5m，它们距主流路12为5cm以内的部分均配置在恒温液槽28内。调节流路18的长度为1m。主流路12的导入点12o与12p之间的流路12a的流路长度为1.0m，导入点12p与12q之间、导入点12q与12r之间、导入点12r与12s之间、以及导入点12s至恒温液槽28边缘的流路12b、12c、12d、12e的流路长度分别为0.5m。除此之外与上述反应装置10相同。原料M2为用四氢呋喃溶剂稀释的格利雅试剂l-溴化镁-5-氯戊烷(0.45mol/L)。原料M,是未用该溶剂稀释的草酸二乙酯(2.0mol/L)。原料M2以100mL/分钟，原料Mi以17mL/分钟供给流通式微反应流路32。基于上述条件，这些混合液在流通式微反应流路32内大约停留1.4秒。格利雅试剂和草酸二乙酯加入到供给容器中，分别控制为l(TC和常温，恒温液槽28是加入甲醇作为制冷剂30，控制为-15'C的。回收21的生成液用稀盐酸进行猝灭，以收率84%获得目标物质乙基-7-氯-2-草酸戊垸。(比较例1)使用CPC公司制造的微反应器系统实施与上述同样的反应。原料M2为用四氢呋喃溶剂稀释的格利雅试剂1-溴化镁-5-氯戊垸(0.45mol/L)。原料M,是未用该溶剂稀释的草酸二乙酯(5.5mol/L)。原料M2以16mL/分钟，原料M,以1mL/分钟供给流通式微反应流路。反应装置通过附属的温度调节器保持在-5"C。目标物质的收率为84%，但发生堵塞，原料供应中途阻断。(比较例2)相对于实施例3，与主流路12连接的分支导入流路16a-16e不是5个，而是1个，除此之外以相同条件实施。目标物质的收率为74%。(结果)将上述实施例的结果汇总表示在下表中。<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>，频发堵塞，而本实施例的反应装置10、50中，流路直径为l-3mm，完全不发生堵塞。微反应器系统中，流路的压力损失的影响大，因此无法以大流量输液，而本实施例的反应装置IO、50中，压力损失的影响小，可以大流量输液，因此可以长时间连续地稳定操作，适合大量生产。权利要求1.反应装置，其特征在于该反应装置具备截面积相当于直径0.5-6mm的圆的面积的第1流体流经的主流路；与上述第1流体发生化学反应的第2流体流经的导入流路；由上述导入流路分支、在上述主流路的规定导入点将上述第2流体导入上述主流路的3个以上的分支导入流路；在上述主流路中，相邻导入点之间的流路长度不长于上述第1流体流动方向上的前一个相邻导入点之间的流路长度，至少一个相邻导入点之间的流路长度短于上述第1流体流动方向上前方的相邻导入点之间的流路长度。2.权利要求1所述的反应装置，其特征在于该反应装置进一步具备对上述主流路、以及上述分支导入流路的上述导入点附近进行温度控制的温度控制装置。3.权利要求1或2所述的反应装置，其特征在于上述主流路的截面积相当于直径1-3mm的圆的面积。4.权利要求1-3中任一项所述的反应装置，其特征在于上述导入点由180。T型混合路构成，上述分支导入流路与上述主流路垂直连接。5.权利要求1-4中任一项所述的反应装置，其特征在于上述分支导入流路的数目为5-10。6.权利要求l-5中任一项所述的反应装置，其特征在于该反应装置进一步具备在将上述第1流体供给上述主流路之前用于调节该第1流体温度的第1调节流路；在将上述第2流体供给上述导入流路之前用于调节该第2流体温度的第2调节流路。7.权利要求l-6中任一项所述的反应装置，其特征在于上述主流路、上述导入流路和上述分支导入流路的截面积相同，上述分支导入流路的流路长度相同。8.权利要求l-6中任一项所述的反应装置，其特征在于上述主流路、上述分支导入流路的截面积不大于上述导入流路的截面积，上述分支导入流路的流路长度相同。9.权利要求1-6中任一项所述的反应装置，其特征在于上述主流路、上述分支导入流路的截面积不大于上述导入流路的截面积，上述分支导入流路的流路长度不短于在上述主流路的上述流动方向上的该分支导入流路的导入点的前一个导入点处与上述主流路连接的分支导入流路的流路长度。10.权利要求1-9中任--项所述的反应装置，其特征在于该反应装置进一步具备将上述第1流体供给上述主流路的第1泵；将上述第2流体供给上述导入流路的第2泵。11.权利要求10所述的反应装置，其特征在于上述第1和上述第2泵为使用非圆形凸轮的双隔膜泵。12.反应方法，其特征在于该方法通过权利要求1-11中任一项所述的反应装置进行，使含有亲核性有机金属化合物的流体作为上述第1流体和上述第2流体中的一种流通，使含有与该亲核性有机金属化合物发生加成反应或交换反应的化合物的流体作为另一种流通。13.权利要求12所述的反应方法，其特征在于使上述含有亲核性有机金属化合物的流体作为上述第2流体流通，使含有与该亲核性有机金属化合物发生加成反应或交换反应的化合物的流体作为上述第1流体流通。14.权利要求12所述的反应方法，其特征在于上述第1流体和上述第2流体含有选自四氢呋喃、二乙醚、二噁烷和二丁基醚的至少一种溶剂。15.权利要求12所述的反应方法，其特征在于在上述第1流体和上述第2流体中，上述含有亲核性有机金属化合物的流体含有选自四氢呋喃、二乙醚、二噁垸和二丁基醚的至少一种溶弁lj，上述含有与亲核性有机金属化合物发生加成反应或交换反应的化合物的流体不含溶剂。16.权利要求12-15中任一项所述的反应方法，其特征在于上述亲核性有机金属化合物是选自有机镁化合物、有机锂化合物、有机锌化合物、有机镉化合物和有机钠化合物的至少一种亲核性有机金属化合物。17.权利要求16所述的反应方法，其特征在于上述有机镁化合物是格利雅试剂。18.权利要求12-17中任一项所述的反应方法，其特征在于上述与亲核性有机金属化合物发生加成反应或交换反应的化合物是羰基化合物。19.权利要求12-15中任一项所述的反应方法，其特征在于上述亲核性有机金属化合物是l-溴化镁-5-氯戊烷，上述与亲核性有机金属化合物发生加成反应或交换反应的化合物是草酸二乙酯。20.反应方法，其特征在于该方法通过权利要求1-11中任一项所述的反应装置进行，使含有选自氢化或还原的反应的催化剂和氢的流体作为上述第1流体和第2流体中的一种流通，使含有该反应用的基质的流体作为另一种流通。21.权利要求20所述的反应方法，其特征在于使含有氢化反应催化剂和氢的流体作为上述第1流体和上述第2流体中的一种流通，使含有不饱和化合物的流体作为另一种流通，其中所述氢化反应催化剂含有具有二茂铁膦作为配体的金属配位化合物。22.权利要求21所述的反应方法，其特征在于上述金属配位化合物是具有二茂铁膦作为配体的铑配位化合物。全文摘要本发明的目的在于获得高的目标物质收率，同时确保高生产性。反应装置(10)具备原料(M₁)所流经的内径为3mm的主流路(12)；与原料(M₁)发生化学反应的原料(M₂)所流经的导入流路(14)；由导入流路(14)分支、在主流路(12)的规定导入点(12o-12s)处将原料(M₂)导入主流路(12)的5个分支导入流路(16a-16e)。这里，主流路(12)中，相邻导入点(12p-12s)之间的流路(12b-12d)的流路长度不长于原料(M₁)的流动方向上的前一个相邻导入点(12o-12r)之间的流路(12a-12c)的流路长度。至少一个相邻导入点(12p-12s)之间的流路(12b-12d)的流路长度短于原料(M₁)的流动方向上前方的相邻导入点(12o-12r)之间的流路(12a-12c)的流路长度。文档编号C07C69/716GK101516807SQ200780034420公开日2009年8月26日申请日期2007年9月14日优先权日2006年9月19日发明者中西康夫,米田则行,织田佑一申请人:万有制药株式会社