[发明专利]一种一体化操作的有机化学合成反应器

说明书

技术领域

本发明属于有机化学合成技术领域，涉及一种有机化学合成反应器，尤其涉及一种可以一体化操作的有机化学合成反应器。

背景技术

随着化工科技的迅速发展和有机化学合成技术的逐渐成熟，有机合成已经可以从简单的化合物或元素经过化学反应合成有机化合物，19世纪30年代合成了尿素；19世纪后半叶合成了多种染料；20世纪40年代合成了DDT和有机磷杀虫剂、有机硫杀菌剂、除草剂等农药；20世纪初，合成了606药剂，30～40年代，合成了一千多种磺胺类化合物，这些有机化合物的合成以及使用在日常生活、工农业生产、生命科学等方面发挥着至关重要的作用。

有机物合成是研究其组成、结构、性质及作用的前提，100年来化学合成技术发展迅速，许多新技术都相继的被用于有机化合物的合成，例如，高温合成、高压合成、电解合成、光合成、声合成、微波合成、等离子体合成、固相合成、仿生合成等等。其中热合成技术和光合成技术比较常见，迫切地需要能够用于有机合成的专用反应器，现有的光合成装置、热合成装置及柱色谱分离在实验过程中都被分开来使用，会导致反应时间过长及操作过程繁杂，给实验过程带来一些不必要的损失和资源的浪费。

随着光合成技术、微波合成技术以及传统的热合成技术的不断的改进和应用，有机合成装置在逐步地走向成熟，公开号是CN204583168U的实用新型专利中，提供了一种结构简单，使用安全，反应效率高的有机合成微波装置，其能够回收利用水蒸气中的反应物。借鉴其对微波装置在反应过程中的应用，可以把微波设计成有机合成过程中的辅助工具，使得在合成反应过程中能大大地加快反应物的反应速率，减少反应的时间，提高合成效率，节省能源和减少原料的浪费。公开号是CN204911477U的实用新型专利中，公开一种可用于工业大规模生产的有机化学光反应装置，同时该装置具有光照范围广、适用性强的、带有安全防护的特点。但是只涉及了合成反应部分，未涉及对合成产物的进一步分离纯化处理，同时光照合成反应部分的光源也未给出具体类型的光。现有的有机合成反应要么单一地使用光照，要么用加热来进行合成，未涉及到在微波辅助合成条件下将光照和加热结合起来进行一体化的合成反应，而且合成反应部分与产物分离部分均为分开进行，操作过程会比较繁杂，势必会造成能源和试验时间的浪费。

发明内容

为了解决背景技术中存在的上述技术问题，参考现有的有机合成反应技术，本发明开创出一种新型高效的集光照合成反应(氙灯光照)、传统热合成反应(油浴锅加热)以及微波辅助合成反应于一体的有机反应器，其可进行多次投料、少量合成、连续反应、实时检测分析、实时萃取分离，亦可进行固体产物、液体产物及部分气体产物的合成及分离，既节省有机合成反应的时间又减少了反应原料的浪费和能源的耗损。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种一体化操作的有机化学合成反应器，其特征在于：所述一体化操作的有机化学合成反应器包括反应瓶、反应瓶盖、反应瓶加热装置、超声喷雾器、氙灯、测温及冷却装置、萃取装置、洗脱液配制装置、色谱柱分离装置以及接收瓶；所述反应瓶盖置于反应瓶顶部并与反应瓶密闭；所述反应瓶加热装置置于反应瓶底部和/或侧部；所述超声喷雾器与反应瓶内部相连通；所述氙灯以及测温及冷却装置分别从反应瓶盖贯穿至反应瓶内部；所述萃取装置设置在反应瓶底部并与反应瓶内部相连通；所述萃取装置以及洗脱液配制装置分别与色谱柱分离装置相连通；所述色谱柱分离装置与接收瓶相连通。

作为优选，本发明所采用的测温及冷却装置包括温度计以及与温度计并行的冷凝管；所述冷凝管是直形冷凝管；所述冷凝管包括内管以及套装在内管外部的外管；所述外管与内管之间形成空腔；所述外管上设置有进水口以及出水口；所述进水口通过外管与内管之间的空腔与出水口相贯通；所述内管包括直管以及设置在直管上的圆形空腔；所述圆形空腔中填充有干燥剂或有毒气体吸附剂。

作为优选，本发明所采用的萃取装置包括设置在反应瓶底部并与反应瓶相贯通的萃取器；所述萃取器的侧壁上设置有取液口；所述取液口上设置有磨口玻璃塞；所述萃取器的底部与色谱柱分离装置相连通。

作为优选，本发明所采用的萃取装置还包括注射器；所述注射器通过取液口对萃取器内部添加试剂或采样。