大規模加氫反應由于使用易燃氫氣、易自燃的催化劑以及累積不穩定的中間體從而導致安全問題。間歇釜式工藝雖然通過攪拌可增大氣-液兩相界面積、延長氫氣在液相的滯留時間，但仍面臨氣-液傳質效率低、安全性差及反應時間長等問題，例如，部分芐基加氫過程需長達72 h。微填充床反應器相較于高壓釜式反應器，具有體積小、氫氣保留量低、固載化催化劑易分離等優勢，因而增強了加氫反應的安全性。同時，其軸向返混較小、停留時間分布窄，提高了目標產物的選擇性。再者，微填充床反應器通過增大氣-液-固三相界面接觸面積、提高傳熱傳質效率，極大縮短反應時間，實現高效、綠色且安全的加氫過程。目前，國內已有商業化連續流氫化反應系統，如歐世盛科技已經展示了其在工業應用中的潛力。
圖2 歐世盛全自動微反應設備
經硝基芳烴氫化制備芳香胺在藥物合成領域中獲得廣泛應用，例如用于合成一系列抗HIV-1型病毒的二芳基苯胺（DAAN）化合物。Jones等[10]的研究證實，采用H-Cube微填充床反應器進行硝基苯化合物的氫化反應（表1），僅需2 min停留時間，所合成的苯胺衍生物產率達85%~98%。
表1 H-Cube微填充床反應器內加氫反應的結果Table 1 Results for hydrogenation reaction in micropacked-bed reactor of H-Cube
在多步反應合成藥物過程中，均相催化劑后處理煩瑣。微填充床反應器采用固體催化劑，可簡化反應液與催化劑的分離過程。Tsubogo等[11]利用四個串聯的微填充床反應器，通過四步反應合成抗炎、抗腫瘤的羅利普蘭，此過程中分別使用非均相非手性催化劑和手性催化劑成功制備(S)-羅利普蘭和(R)-羅利普蘭。實驗證實該系統可穩定運行一周以上，產量達997.8 mg/24 h。此連續流合成系統結構簡單、穩定性高且無金屬催化劑浸出，經過程放大后實現了羅利普蘭的千克級合成，且無須分離任何中間體及催化劑。由于填充的非均相催化劑顆粒剪切及破碎反應流體，能夠強化多相傳質以及提高催化劑活性位點與反應物間的接觸概率，可實現環保、高效的藥物生產過程。
盡管固體催化劑需定期再生或更換，且流速過大時易導致微填充床反應器的壓降過大，但該類微反應器在復雜手性物質/藥物的連續流合成中仍具明顯優勢，是含有固體的兩相或者氣-液-固三相反應的首選微反應器設備。
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