Aromatyczne związki nitrowe są szeroko stosowane w różnych dziedzinach, takich jak żywność i rolnictwo, biofarmaceutyki, powłoki i barwniki, zapachy i materiały wybuchowe. Wśród nich 2-nitro-4-metylosulfonyl toluen jest ważnym surowcem do syntezy herbicyd mezosulfuron-metylowy. Jest syntetyzowany poprzez mieszaną reakcję nitrowania kwasu metylosulfonylowego toluenu. Jednakże, reakcje nitrowania, będące szybkimi i silnie egzotermicznymi, mają tendencję do generowania lokalnych punktów zapalnych w trakcie procesu, co stwarza znaczne ryzyko bezpieczeństwa. Tradycyjne reaktory wsadowe nie były w stanie sprostać temu wyzwaniu.
W ostatnich latach przeprowadzono pewne badania nad kinetyką nitrowania różnych związków aromatycznych, takich jak toluen, nitrotoluen, i chlorobenzenu. Jednakże istnieje niewiele badań na temat nitrowania metylosulfonylotoluenu. Podczas nitrowania metylosulfonylotoluenu toluen musi dyfundować z fazy organicznej do fazy wodnej i reagować z jonem nitroniowym (NO₂⁺) tworzonym przez reakcja skoncentrowanego HNO₃ i H₂SO₄. Proces ten napotyka na znaczny opór przenoszenia masy. Dlatego, aby uzyskać dokładne danych kinetycznych, potrzebna jest metoda wygaszania reakcji nitrowania w milisekundach, a także urządzenie o doskonałej masie wydajność transferu i wymiany ciepła.
ROZWIĄZANIE YHCHEM
Mikroreaktor przepływowy o ciągłym przepływie opracowany niezależnie przez YHCHEM oferuje takie zalety jak wydajne przetwarzanie masy i przenoszenie ciepła, mała objętość reakcji i krótki czas przebywania. Umożliwia precyzyjną kontrolę temperatury reakcji i czasu. W połączeniu z mikro-mikserem i modułami sterowania o wysokiej precyzji, system ten skutecznie radzi sobie z wyzwania napotkane w procesie nitrowania metylosulfonylotoluenu. Konkretny przepływ procesu pokazano na schemat poniżej.