有机合成反应的反应底物大多需要溶解在有机溶剂中，反应在液相中进行。使用液态反应体系的目的和意义有以下几方面：

(1)反应底物均匀分散在液态体系中，能增加反应底物之间的相互有效碰撞，加快反应速率。

(2)液态反应体系充当反应热的存储库，即热容库。广义热容库是指暂时吸收容纳反应热的系统。

(3)作为传热介质将反应体系外的温浴热量传导进来，以及将吸收的反应热通过体系外的冷浴温差从反应体系中传导出去，以维持一个理想的反应温度环境，保证反应速率的平稳性。

其中，有机溶剂作为热容库和传热介质体系在安全考量上有着极其重要的意义。作为热容库的有机溶剂，如果在品种选择上不当或数量不够，就会引起反应热不能被安全、及时、有效地吸储，从而导致冲料，甚至爆炸燃烧。
还有重要的一面，当反应热大于有机溶剂的安全热容量(其定义见本页下半页)时，特别是放大到公斤级以及车问生产，如何将反应过程中大于有机溶剂热容量的部分及时导除，需要涉及热交换的换算，而热交换的换算又涉及设施的形状、材质、交换面积、冷媒品种及不同阶段的温度、搅拌方式和速度等。

热容(hcat capacity)是用以衡量物质所包含的热量的物理量，GB3102.4―1993的标准定义是：“当一系统由于加给一微小的热量δQ而温度升高dT吋，δQ/dT这个量即是该系统的热容。”通常用符号C表示，单位是J/K(J·K^-1)或J/℃(J·℃^-1)。或者说，热容是一定量的物质在一定条件下温度升高1℃所需要的热，其公式为

比热容(specific heat capacity)又称比热容量或比热(specific heat)，是单位质量的某种物质在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高温度的乘积之比。比热容是表示物质热性质的物理量，与物质的状态和物质的种类有关，通常以符号c表示，常用单位为J/(kg·℃)、J/(g·℃)、kJ/(kg·℃)、cal/(kg·℃)、kcal/(kg·℃)等，其中℃也可用K表示，一些常用有机溶剂的比热容[kcal/(kg·℃)]的大休值(300K、定压和定容的情况下)如下：甲苯0.41、乙醚0.43、乙酸乙酯0.46、四氢呋喃0.47、乙酸0.48、二异丙醚0.53、石油醚0.53、丙酮0.53，乙醇0.58，甲醇0.60，水1.00。

这里要新定义一个名词：安全热容量。安全热容量是指某反应体系(反应底物、催化剂及溶剂的总和)在特定条件(如定压)下，达到沸点(或体系爆炸温度临界值、体系燃烧温度临界值)前的反应热的安全容纳量，也即反应总体系安全吸储反应热的最大能力。虽然在反应热大于安全热容量的情况下，可以通过回流冷却来移去反应热与安全热容量的差值，但是考量安全热容量仍然是保证本质安全的有效措施，而且是非常重要的。

用安全热容量进行反应的设计，特别是在有机溶剂选择上突显其重要意义。一般来说，反应过程中的安全热容量主要取决于所选择有机溶剂的比热容、沸点的高低和用量。比热容、沸点和用量称为决定安全热容量的三要素。对于一个反应来说，反应体系中反应溶剂沸点的高低对安全热容量起的作用最大，其次为溶剂的用量(有时为主要素)，最后才是溶剂的比热容。

(1)对于放热明显的反应，在相似相溶原则的基础上，尽量选择比热容高的有机溶剂，以便能最大量地安全吸储反应热。

(2)对于放热很明显的反应，应该选择沸点高的有机溶剂，这样更能大大提高安全热容量，以最大量地吸储反应热。例如，甲苯的比热容为0.41，乙醚的比热容为0.43，在使用等量溶剂的情况下，乙醚的比热容仅比甲苯高出约5%，但是由于甲苯的沸点比乙醚高出很多，有效安全热容量就相应高出很多倍。如果某反应可以用乙醚做溶剂，也可以用甲苯做溶剂，而且反应热较大，那就要果断选用甲苯。在常用的已知有机溶剂中，乙醚的容热能力是最小的，所以一般不要考虑使用乙醚，在乙醚的使用管理上要加以严格限制。

(3)对于放热比较明显的反应，有机溶剂的使用量一般是反应底物质量的10~20倍，对反应热大、放热很明显的反应，甚至要增加到50～100倍，以大比例有机溶剂来增加安全热容量。但要注意一些忌水的反应，过大比例的溶剂，即使是绝对无水溶剂，仍有微量水分存在，溶剂量过大，水分也会随之增多，活性反应试剂可能会由于溶剂量太大而被由此增加的水分淬灭掉，影响反应质量，导致收率和产物纯度降低。

文章来源：《有机合成安全学》

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