Flow chemistry 流動化學本意指在連續(xù)流動的系統(tǒng)中完成化學反應，不同于批次式反應，其創(chuàng)新地將傳統(tǒng)獨立分開的合成操作過程整合起來，加快了合成的速度，尤其是能進行危險的、不易實現(xiàn)的反應條件，對于綠色化學和實驗室自動化領域具有非常重要的意義。

       連續(xù)流動化學始于兩種以上的物料—比如起始反應物，這些物料以設定流速用泵打入反應艙室、反應管或微型反應器，不同反應物料在此進行混合和反應。根據(jù)反應動力學和物料流速，需要保證反應物料在微型反應器中達到某一特定的停留時間，從而獲得預期的反應轉換率。因為反應是在連續(xù)流動的流體中進行，自然希望對反應進行監(jiān)測以便得知各種反應條件狀況，因此反應的監(jiān)測就尤為重要。

     本應用指南中，為大家介紹使用 expression CMS 進行的兩種不同反應的流動化學合成實驗案例。

實驗方法

質譜系統(tǒng)：expression® CMS 小型臺式質譜儀

 一、儀器設置

      實驗中使用了兩種略有不同的設置。在第一種方法中，使用注射器將反應混合物注入質譜中(通過閥門，圖1)。

第二種情況，使用注射泵系統(tǒng)輸送試劑，通過閥門切換自動將樣品轉移到質譜中（圖2）， CMS 的數(shù)據(jù)輸入到反應優(yōu)化和數(shù)據(jù)處理軟件中。

二、質譜條件

掃描范圍：m/z 100-m/z 800；

掃描時間：400ms；

掃描速度：1750 m/z units/s； 

流速：0.2mL/min；

流動相：MeCN，H2O（50:50）（0.1% 甲酸）；

離子源：ESI；   

模式：正離子模式               

Capillary Temp：200℃；

Capillary Voltage：80V；  

Source Offset：30；   

Source Gas Temp：250℃；  

ESI Voltage：3500V；

實驗結果

 反應數(shù)據(jù)（圖3）顯示實時監(jiān)測到產(chǎn)物的增加和原料的減少，同時看到中間體和雜質，提供有關反應的有價值信息，該信息在對反應/過程把控上為實驗人員提供了其他技術無法提供的的優(yōu)勢。

獲得的詳細數(shù)據(jù)有利于進一步優(yōu)化反應（尤其對于工藝開發(fā)），加深理解反應機理，這對于進一步反應機理開發(fā)至關重要。

使用 CMS 監(jiān)測流動池中不同停留時間的反應，可以密切監(jiān)測反應進程，看到大量雜質/中間體的形成條件，并且可以選擇最佳停留時間。該反應通過兩種不同的中間體進行，如果反應沒有得到適當控制和優(yōu)化，最終可能會成為雜質。因此，密切監(jiān)測和了解這一過程至關重要。

        在本實驗中，通過流動化學設備自動確定試劑配比，輸送不同組分的反應混合物。通過 expression CMS 實時監(jiān)測原料、產(chǎn)物和中間體，有利于后續(xù)優(yōu)化反應。

結論

        1、expression CMS 是與流動化學系統(tǒng)聯(lián)用的理想質譜儀。

        2、expression CMS 上具有多個信號輸入和輸出口，使其具有靈活的接口功能。

       3、expression CMS 分析提供了有關反應的詳細實時信息，這些信息通常是其他分析技術（例如色譜、核磁共振、紅外/近紅外、紫外）無法提供的。

        4、ESI 和 APCI 多種離子源選項擴展了可監(jiān)控的反應范圍。

       5、Advion Interchim Scientific 在質譜與新型合成化學聯(lián)用的解決方案方面經(jīng)驗豐富，可提供多種質譜聯(lián)用方案。

關于Advion Interchim Scientific

        Advion Interchim Scientific 致力于分離鑒定、純化制備技術的開發(fā)應用，expression CMS 質譜系統(tǒng)擁有技術，兼顧靈活性、易用性、可靠性，可快速準確提供高質量數(shù)據(jù)。pufiFlash 快速制備系統(tǒng)實現(xiàn)智能純化，多種檢測方式可供選擇，色譜柱齊全，性能*。