フローケミストリーに興味をお持ちのすべての方に

一般的に合成効率は反応温度に依存し、高い温度で反応するほど高い合成効率を得ることができます。
しかし、この反応温度は溶媒の沸点以上に上げることはできません。

フロー合成では、反応容器内を加圧しながら反応を行うため、溶媒を大気圧下での沸点以上の温度まで上げて反応を行うことができます。この高温高圧反応により、従来のフラスコ合成よりも高い反応効率で合成を進めることが可能です。その反応効率はマイクロウェーブ合成に匹敵することが知られています。

また、沸点の低い溶媒でも高温で反応させることが可能なため溶媒選択の幅が広がり、合成後のワークアップ（溶媒留去）が容易になるというメリットもございます。

一般的なバッチ合成では、生産量は容器のサイズに依存し、容器の大きさ以上の量を合成することはできません。

フロー合成は違います。
リアクター内を反応液が流れながら合成が進むため、連続的に流し続けることで生産量を容易に増やすことが可能です。マイクロウェーブ合成法に匹敵する高い合成効率と組み合わせることで大量生産をより簡単に行うことができます。

さらに、バッチ合成で必要とされるスケールアップに伴う反応条件の変更が不要で、少量から大量までシームレスにスケールを上げていくことができます。サイズアップごとの反応条件の検討が不要なため、簡単に短期間で生産量をUPすることが可能です。

フローケミストリーでは、マイクロ流路やミリ径チューブなどの狭い流路内で反応を行います。フラスコ等の反応容器と比べて単位体積あたりの比表面積が格段に大きいため、高速かつ効率的に加熱（あるいは除熱）が可能です。

すなわち反応系の温度を精密にコントロールすることが可能で、急速な発熱を伴う反応の制御や急速な加熱・冷却を必要とする反応に適しています。また、反応系全体を均一な温度に保つことが可能で、フラスコで見られるような局所的な温度上昇（ホットスポット）が起こりづらく、副反応による副生成物の抑制も期待されます。

さらに、リアクター容量の小ささより、加熱/冷却のための温調装置も大掛かりな装置は必要とせず、空間的にもコスト的にもメリットがある手法と言えます。

試薬の拡散速度は反応容器の大きさに依存します。

フロー合成は、バッチ式と比べて試薬混合の場が小さいので、速やかな混合・拡散が可能です。
単純なT-ミキサーで混ざりにくいような試薬の場合も、ミキサータイプを工夫することで混合効率を向上できる可能性があります。
混合・拡散が反応律速となるような非常に早い反応に対応しやすい特徴を持ちます。

フローケミストリーでは、反応試薬の混合比をそれぞれの試薬の濃度と流速でコントロールします。
試薬同士の混合の場が小さいため、各試薬は流速で定められた混合比で正確かつ迅速に混ざり合います。

また、反応後の生成物は流路を次々と流れていくので、逐次反応等の副反応が起こる可能性を抑制できます。

正確な化学量論を必要とする反応、優れた選択性が求められる反応に適しています。

フラスコ合成と比較し、一度に反応する試薬量（もしくは一度に生成する危険な反応中間体の量など）が少ないので、万が一、爆発が起こった場合も影響を最小限にとどめられます。

また、十分に小さい流路内では炎が上がったとしても燃焼が持続しにくいと言われています。
流路は、半閉鎖系なので、試薬や溶媒の暴露も最小限になります。