傳統(tǒng)化學(xué)合成需要數(shù)個步驟，并且在兩個步驟之間需要分離或提純，因此微觀化學(xué)只能應(yīng)用于一步反應(yīng)或不需要提純的反應(yīng)。而現(xiàn)在這一情況發(fā)生了變化。
來自MIT的科學(xué)家發(fā)明了完整的多步微觀生產(chǎn)線。在最新一期《Angewandte Chemie》上，他們報導(dǎo)了包括3步反應(yīng)和2步分離的過程。由于是一個微型反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)，因此科學(xué)家甚至可以使得相關(guān)物質(zhì)同時通過反應(yīng)生成。
為了更好利用微型反應(yīng)技術(shù)，科學(xué)家必須整合所需的分離步驟。由Klavs F. Jensen領(lǐng)導(dǎo)的小組最近發(fā)明了一種高效的微流體分離技術(shù)，并將其結(jié)合到整個反應(yīng)系統(tǒng)中。微觀分離和傳統(tǒng)分離不同，由于是微流體系統(tǒng)，因此表面張力的作用大于重力。
微流體分離的工作原理是：一個由含氟聚合物制成的多孔膜上涂上一層有機混合物，因此水就無法通過薄膜了。而第二步分離——氣液分離基于同樣的原理。為了驗證體系的可靠性，科學(xué)家嘗試合成氨基甲酸鹽——這是一種常用于殺蟲劑的物質(zhì)，并且是化學(xué)合成中重要的成分和試劑。
合成氨基甲酸鹽的3步合成反應(yīng)包括危險的中間產(chǎn)物，因為它們可能存在爆炸性或者對健康有害。而微型反應(yīng)體系的最大好處就在于這些中間產(chǎn)物會立即被消耗，因此無需分離或者儲存。一旦完成第二步分離，產(chǎn)物可以進入多個微反應(yīng)器，使得一系列不同類型的氨基甲酸鹽得以同時合成。
