微波有機合成

微波有機合成,微波作用下的有機合成

基本介紹

  • 中文名:微波有機合成
  • 外文名:Microwave organic synthesis
歷史,特點,

歷史

微波用於有機合成始於1986年,R.格迪和R.J.吉蓋雷等相繼報導了在微波輻射下酯化、水解、氧化、烷基化和狄爾斯–阿爾德反應、克萊森重排等反應的結果,發現微波對這些反應有明顯的促進作用,從而揭示了微波技術在有機合成反應中的潛在價值。經過十多年的研究,這一方法已經在烷基化、醯基化、親核取代、縮合、環加成、重排、氧化、還原、保護和脫保護、酯化和酯交換、雜環化合物、有機金屬反應等幾十種有機反應中取得成功,涉及有機反應的主要領域,成為有機合成中非常活躍的研究領域。

特點

與常規方法相比,微波反應有反應時間短、收率高、副反應少、操作簡單和環境友好等特點。微波技術是對傳統加熱方式的挑戰,但微波輻射對有機反應的作用尚在深入研究中。
一般認為主要有兩個方面:
①熱效應。微波的頻率剛好與偶極子的轉向極化時間相吻合,可以為極性分子提供轉動能量。在微波作用下極性分子要按電磁波方向作有序排列,於是它們在微波場中高速轉動,可以形象地看作是一種分子水平上的攪拌,其結果導致分子間發生強烈的摩擦而迅速升溫,並有許多局部過熱點。
②非熱效應。在微波作用下分子的極性發生了變化,改變電子云的分布,對有些反應起到降低活化能的作用,改變了反應機理,從而提高了反應速率。最初的微波反應是將反應物置於用聚四氟乙烯製成的密閉容器內,在家用微波爐中進行。其優點是反應體系可以在很短時間內獲得高溫高壓,提高反應速度,但反應容器容易變形甚至爆裂。為克服其不足,在對微波爐進行改造,有效防止微波泄漏後,反應可以在常壓容器中進行。在此基礎上,設計、製作出可以進行連續反應的微波反應裝置,為微波技術在工業生產上的套用提供了新思路。微波反應的另一個特點是可以在無溶劑條件下實現固相反應。隨著微波化學的迅速發展,20世紀90年代以來已有多種專門的微波反應器面市,使反應變得更加方便和有效。

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