使用微通道反应器连续流合成甲基砜：更安全、更高效的生产策略

甲基砜（MSM）是一种重要的有机硫化物，在胶原蛋白合成中发挥关键作用，并具有潜在的健康益处，包括提高胰岛素敏感性和促进体内糖代谢。传统用于MSM生产的硝酸盐氧化法存在废酸产生量高、MSM产品气味难闻、安全隐患等缺点。在绿色化学的倡导下，过氧化氢被用作氧化剂，通过氧化二甲基亚砜(DMSO)来制备MSM。该工艺副产物仅为水和氧，具有纯度高、原子利用率高、工艺简单等优点，受到人们的密切关注。在实际生产中，半间歇式反应器仍在使用，但由于反应的高放热特性，该工艺存在严重的安全隐患。一旦反应器传热不足，反应体系的局部区域将产生热点，这可能导致关键的安全问题，包括热失控和爆炸。

对于高放热反应，微通道反应器可以有效地去除反应热并稳定反应温度，从而防止热失控。此外，微通道反应器尺寸较小，减少了反应物持量，显著提高了反应过程的安全性。近年来，微通道技术应用于各种高风险反应，包括硝化反应、氧化反应、氯化反应、加氢反应、烷基化反应、酰基化反应、酰基化反应等。文中构建了几种不同规格的微通道反应器，并将其应用于MSM的连续流合成，获得了高产率和高纯度。

研究人员提出了一种利用微通道反应器进行连续流合成的策略，以提高工业规模MSM生产的安全性和效率。建立了四种规格的微通道反应器，并应用于高收率、高纯度的MSM的连续流动合成。系统地研究了通道直径、水浴温度、催化剂用量、停留时间和分段温度控制对MSM收率的影响。微通道连续流放大工艺可以在保证MSM高产率的同时大大提高MSM的生产率，是实现MSM工业化高效、安全生产的有效策略。

文中介绍了四种不同的连续流工艺，其中提出了双温控工艺。在该双温控工艺中当第一段温度为20℃及停留时间为1.0min，第二段温度为80℃及停留时间为3.0min时，MSM的收率可达98.1%。最后，作者在自建的微通道反应器平台上对MSM的连续流生产进行了研究。在该工艺中MSM的年均产率可达到18.36 t·a-1，年均空间产率可达到36.43 t·a-1·m-3。微通道技术的应用可以大大提高MSM制备过程中的产率和安全性，展现出了良好的工业应用前景。

Continuous-Flow Synthesis of Methyl Sulfone with Microchannel Reactors: A Safer and Efficient Production Strategy.

Zhiquan Chen, Jian Liu, Lei Ni*, Juncheng Jiang*, Yuan Yu, and Yong Pan.

https://doi.org/10.1021/acs.oprd.3c00106.