Hedelmälliset nitro-yhdisteet käytetään laajasti eri aloilla, kuten ruoan ja maatalouden, biolääkkeiden, peittimien ja värimateriaalien tuotannossa, tuoksutteita ja räjähteitä. Nämistä 2-nitro-4-metylisulfoonitoluuni on tärkeä raaka-aine mesosulfuron-methyli herbisidiin synnyttämiseen. Se syntyy sekoituksen hapanitroaatioreaktioissa metylisulfoonitoluunista. Kuitenkin, nitroaatioreaktiot, jotka ovat nopeita ja korkean lämpötilan vapauttavia, ovat alttiita paikallisten kuumanpisteiden muodostumiselle prosessin aikana, mikä aiheuttaa merkittäviä turvallisuusriskkejä. Perinteiset sarjareaktorit eivät ole pystyneet ylittämään tätä haastetta.
Viime vuosina on ollut joitakin tutkimuksia erilaisten hedelmällisten yhdisteiden, kuten toluunin, nitrotoluunin ja klooribenseenin, nitroaatio-dynaamikasta. Kuitenkin, metylisulfoonitoluunin nitroaatiota koskevaa tutkimusta on vähän. Metylisulfoonitoluunin nitroaation aikana tolueni on oltava kykenevä diffusoimaan orgaanisesta fasesta vesifaseen ja reagoimaan nitronium-ioton (NO₂⁺) kanssa, joka muodostuu reaktiossa konsentroidussa HNO₃:n ja H₂SO₄:n välillä. Tämä prosessi kohtaa merkittävää massansiirtovastusta. Siksi saadakseen tarkkoja kineettisia tietoja tarvitaan menetelmä, jolla voidaan keskeyttää nitraatioreaktio millisekunneissa, sekä laite, jolla on erinomainen massansiirto- ja lämpösiirtotaito.
YHCHEM SOLUTION
YHCHEM:n itsenäisesti kehittämä jatkuvan virtauksen mikroreaktori tarjoaa etuja, kuten tehokasta massansiirtoa ja -lämpösiirtoa, pieniä reaktiopuitteita ja lyhyitä pysähdyksiaikia. Se mahdollistaa tarkkaa hallintaa reaktiolämpötilan ja ajan suhteen. Kombinoituina mikrosekoittimien ja korkean tarkkuuden ohjausmoduulien kanssa tämä järjestelmä ratkaisee tehokkaasti metyylisulfonyyli-toluenin nitraatioprosessissa esiintyviä haasteita. Tarkka prosessivirta on esitetty alla olevassa diagrammissa.