微波在有機(jī)和無機(jī)合成中的應(yīng)用解讀
全自動微波合成儀可以在無人照看的情況下自動完成一系列反應(yīng)，更有效的優(yōu)化化學(xué)反應(yīng)，節(jié)約使用者操作儀器的時間以用于設(shè)計更好的合成方法。每天可處理幾乎所有的煩瑣但必要的合成工作，完成一系列的各類反應(yīng)，使化學(xué)反應(yīng)更有效。
微波在有機(jī)合成中的應(yīng)用：
微波促進(jìn)有機(jī)反應(yīng)中的研究已成為有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域中的一個熱點。大量的實驗研究表明，借助微波技術(shù)進(jìn)行有機(jī)反應(yīng)，反應(yīng)速度較傳統(tǒng)的加熱方法快數(shù)十倍甚至上千倍且具有操作簡便、產(chǎn)率高及產(chǎn)品易純化、安全衛(wèi)生等特點，因此，微波有機(jī)反應(yīng)發(fā)展迅速。至今研究過的有機(jī)微波合成反應(yīng)有酷化、重排、苯偶姻縮合、縮醛(酮)羥醛縮合、開環(huán)、烷基化、水解、烯烴加成、消除、取代、自由基、立體選擇性、成環(huán)、環(huán)反轉(zhuǎn)、酯交換、酯胺化、催化氫化、糖類化合物、有機(jī)金屬、放射性藥劑等反應(yīng)。微波在高分子聚合反應(yīng)中也有不少應(yīng)用，如微波引發(fā)高分子溶液聚合、高分子本體聚合、高分子固化、載體上高分子聚合等。
1.微波在液相有機(jī)合成中的應(yīng)用
利用微波技術(shù)進(jìn)行的液相反應(yīng)中，選擇合適的溶劑作為反應(yīng)介質(zhì)是反應(yīng)成功與否的關(guān)鍵因素之一。在微波作用下，溶劑的過熱現(xiàn)象經(jīng)常出現(xiàn)，選擇適當(dāng)高沸點的溶劑，可以防比溶劑的大量揮發(fā)，這對于反應(yīng)器進(jìn)行的反應(yīng)尤為重要。微波輻射的主要作用是加快反應(yīng)速度，縮短反應(yīng)時間，提高產(chǎn)品收率。這一類的反應(yīng)有很多，如烷基反應(yīng)、酯化反應(yīng)、脫竣反應(yīng)等。
2.微波在非液相合成反應(yīng)中的應(yīng)用
溶劑介質(zhì)中的反應(yīng)，往往受到有機(jī)溶劑的揮發(fā)、易燃等因素的限制。非溶劑反應(yīng)也稱為“干”反應(yīng)，正好緩解了這個問題。同時“干”反應(yīng)避免了大量有機(jī)溶劑的使用，對解決環(huán)境污染具有現(xiàn)實意義。因此，“干”反應(yīng)成為微波促進(jìn)有機(jī)化學(xué)反應(yīng)研究的熱點。微波干反應(yīng)通常將反應(yīng)物分散擔(dān)載在無機(jī)載體上進(jìn)行。這類反應(yīng)主要有酷化反應(yīng)、合成醚反應(yīng)及親核取代反應(yīng)、皂化反應(yīng)、縮合反應(yīng)、重排反應(yīng)、烷基化反應(yīng)。
微波在無機(jī)合成中的應(yīng)用特征：
1.條件溫和、能耗低、反應(yīng)速度快；
2.微波能可直接穿透一定深度的樣品，里外同時加熱，不需傳熱過程，瞬時可達(dá)一定的溫度；
3.通過調(diào)節(jié)微波的輸出功率，可使樣品的加熱情況立即無惰性地改變，便于進(jìn)行自動控制和連續(xù)操作；
4.熱能利用率高(50%-70%)，可大大節(jié)約能量。
在無機(jī)合成方而，微波主要用于燒結(jié)、燃燒合成和水熱合成。所謂微波燒結(jié)或微波燃燒合成是指用微波輻照固體原料，原料吸收微波能而迅速升溫，達(dá)到一定溫度后，引發(fā)燃燒合成反應(yīng)或完成燒結(jié)過程。微波水熱合成可用于制備氧化物粉體、氮化物粉體、沸石分子篩等。
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