Réacteurs microfluidiques et sélectivité en chimie organique

Microfluidics reactors and selectivity for organic chemistry applications

Résumé

Ce travail vise à illustrer les apports potentiels de la microfluidique pour des applications de chimie organique. L’étude a été menée sur une réaction bien connue au laboratoire, la réaction de méthylation d’un polyphénol, la quercétine. Cette réaction donne lieu en conditions classiques à un mélange complexe de plusieurs produits de méthylation, sur les différentes positions phénols de la molécule et avec divers degrés de méthylation. Nous avons ainsi comparé les résultats obtenus, soit en utilisant de la verrerie classique soit dans un micro-réacteur constitué d’un mélangeur commercial (Nanomixer™, Upchurch Scientific) placé en amont d’un capillaire (d.i. 75 µm). Il ressort de cette étude que la réaction est mieux contrôlée à l’échelle microfluidique ; elle devient même sélective. Ceci s’explique en partie par la qualité du mélange obtenu à cette échelle.

Abstract

This work aims at illustrating the contributions of microfluidics for organic chemistry applications. This study was carried out on a reaction well-known to our lab, quercetin methylation. At the lab scale, this reaction gives a complex mixture of products with different positions and levels for the methylation to occur. We have hence compared the results obtained using conventional glassware to those observed using a microreactor composed of a commercial mixing system (Nanomixer™, Upchurch Scientific) and a capillary (i.d. 75 µm). This showed that the reaction control is higher at the microfluidics scale; the reaction becomes selective. This may be partly accounted for by the enhanced mixing at this scale.