ウォールレスマイクロフローリアクターとは、バッチ式ではなく連続的に化学反応を実施可能な装置である。一般的に、このような反応装置はガラス、金属またはセラミックで製造され、反応物の効率的な混合および熱交換を可能に設計されている。これらの装置は従来のバッチ式反応装置よりもはるかに小型であり、温度、圧力、滞留時間などの反応条件をより精密に制御することが可能である。
連続式フロー型マイクロリアクターにはいくつかの利点があります。最も重要な利点は、反応をより安全かつ正確に制御された方法で行うことが可能になるということです。反応が継続的に進行するため、暴走反応や問題が発生する可能性が低減されます。さらに、フロー条件下でのマイクロリアクターの使用は、反応条件に対する優れた制御性を可能にし、生成物の収率や純度の向上をもたらします。
連続フロー型マイクロリアクターは、バッチ式リアクタでは不可能な反応を行うことも可能にします。例えば、いくつかのケースでは滞留時間、温度または混合の制御が必要であり、それらは連続フロー型マイクロリアクターの方が容易に実施できます。さらに、バッチ式リアクター内で現代の反応条件を維持するために必要な加熱または冷却の要求およびエネルギー消費は、連続フロー型マイクロリアクターの方が低く済みます。
マイクロミキサーは有機合成において広範な用途を持っています。これらは医薬品分野で小分子医薬品および医薬品原体(API)の製造に広く使用されています。また、特殊化学品、ポリマーおよび農薬合成の分野にも応用されています。連続フロー合成における確率論的アプローチ:Grzybowski ら。
連続式フロー・マイクロリアクターの設計において、最適な性能はいくつかの要因に依存します。これらのパラメーターには、反応器の幾何学的形状、構成材質、流量、温度管理、混合効率が含まれます。具体的には、反応そのもの、滞留時間、反応速度論、および熱伝達の程度に応じて、反応器をケースバイケースで設計する必要があります。
連続式フロー・マイクロリアクター技術の将来性は非常に明るく、反応器設計の進歩と革新、新材料、制御システムが継続的に登場しています。連続フロー式マイクロリアクターは、クリーンで持続可能かつグリーンケミストリーの工業プロセスに対する需要が高まる中、これらの要件に対する有効な解決策となることが期待されています。
ただし、連続流マイクロリアクタ技術には解決すべきいくつかの問題があり、例えば以下の2つの問題が挙げられる。最大の障壁の一つは、これらの反応装置を商業生産のためにスケールアップする方法である。連続運転のためのフロー型マイクロリアクターは学術的な規模では実際に使用実績があるが、スケーラビリティやコスト、安全性などの理由から、生産規模への拡大は依然として難しい課題である。