根据经验，在30g以下的小规模反应中，以上因素可以只进行定性考虑，如果是超过30g，达到百克、甚至公斤级以上的反应，需要做综合考量，最好通过量热器做热效应的定量分析来考量有机溶剂的安全热容量，这样才能有效降低风险。

另外很重要的一点是，当反应热超过有机溶剂或整个反应体系的安全热容量时，可以提早通过反应热的及时导除来有效降低风险。对实验室小规模，可考虑反应环境体系内外的温差(冷浴的温度)、搅拌速度等。如果是公斤级或车间的放大反应，一定要做热交换定量计算，包括热交换面积、热交换面的材质与厚度、冷媒的温度与交换量等的分析，只有这样才能及时导除多余的反应热，使反应能安全平稳进行。

案例1

某研发人员做如下反应：

向一个溶有4mol底物的3L乙醚溶液(在5L三口瓶)中，滴加三氯氧磷、铜锌合剂和三氯乙酰氯的乙醚混合液，滴加了全量的1/4后发生冲料，因此停止滴加。当反应液自然冷却至室温后，继续滴加，反应液温度又有所升高，接着又一次发生冲料，所以又停止滴加，再降温，进行室温搅拌。之后继续将剩余物料加完，半小时后再次发生冲料，最后导致起火燃烧，反应彻底失败。

原因分析：所用溶剂乙醚的比热容小、沸点低、用量比例小，导致总体热容小；而反应放热较多，大大超过所用乙醛的安全热容量，稍有升温，便发生冲料。

对策：可采用异丙醚、甲基四氢呋喃或甲基叔丁基醚等比热容高、沸点较高的溶剂，并加大所用无水溶剂量的比例，以增加体系的安全热容量，可避免冲料的发生。

案例2

用乙醚做溶剂的如下反应：

在一个5L的三口瓶中，氮气保护下用甲苯制备200g钠沙后，依次加入3L乙醚和450gTMSCl，然后滴加500g氯丙酸乙酯。结果发生冲料和燃烧爆炸，场面很糟，如图-24-17所示。

原因分析：由多方面原因引起，从安全热容量的角度分析，此反应选择乙醚做溶剂是不恰当的。一是因为乙醚的比热容小；二是因为乙醚的沸点太低；三是乙醚的用量太少。三个原因综合分析可知，反应体系的安全热容量过小。另外，还有产气反应密闭、反应瓶留有的安全有效空间太小、操作不当等直接因素。

图24-17冲料和燃烧爆炸的场面

其他研发人员也做过这个反应，不过是选用比热容高、沸点高的异丙醚或甲基叔丁基醚代替乙醚，反应过程既安全又便于操作，结果也令人满意。

在有机合成设计上，用乙醚做溶剂是最不符合热容安全要求的，特别是进行格氏试剂的制备，放热明显、量大而且集中，所以非常容易引起冲料、燃烧或爆炸。大多数格氏试剂的制备和格氏反应只能小试而很难用于规模化工业生产的道理就在于此。除非迫不得已的个别情况下使用乙(例如，制备重氮甲烷时需使用乙醚，因为重氮甲烷需要在常压下以较低的温度蒸出，否则，稍微受热，或未经稀释的重氮甲烷气体接触粗糙的物品表面即能引起爆炸)，一般不要考虑使用。使用乙醚的问题很多，除了热容安全性能很低而易冲料外，还有易产生静电、易被氧化成过氧化物等缺陷，所以尽量不要用乙醚，而考虑使用2-甲基四氢呋喃等热容性能高的合适溶剂。

分析了一些密闭爆炸反应案例后发现，如果能预先将反应液用溶剂适当稀释，反应热就能被吸储，反应液的温度就不会急剧上升，也就不会发生爆炸以及底物或产物在高温下碳化。

相关链接：安全热容量和反应热传导（一）

文章来源：《有机合成安全学》

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