微波化學(xué)機(jī)理簡(jiǎn)介

微波化學(xué)機(jī)理簡(jiǎn)介

微波化學(xué)是指利用微波輻射來對(duì)小分子極性物質(zhì)產(chǎn)生有 效作用從而加速反應(yīng)、改變反應(yīng)機(jī)理或啟通新的反應(yīng)通道的 交叉學(xué)科。一般來說，微波目前只用于熱反應(yīng)，而對(duì)于光反 應(yīng)等的催化作用尚未見報(bào)道。此外，微波對(duì)反應(yīng)物的加熱速 率、溶劑的性質(zhì)、反應(yīng)體以及微波的輸出功率等都能影響反 應(yīng)的速度。反應(yīng)物吸收微波能量的多少和快慢與分子的極性 有關(guān)，極性分子由于分子內(nèi)電荷分布不平衡，在微波場(chǎng)中能 迅速吸收電磁波的能量，而傳統(tǒng)的加熱方法則是靠熱傳導(dǎo)和 熱對(duì)流來實(shí)現(xiàn)的，因此加熱速度慢。微波加熱的優(yōu)越之處在

于加熱快、受熱體系溫度均勻，分子偶極矩越大，則加熱愈 快，此時(shí)便能顯著提高有機(jī)反應(yīng)的速度。如果是在密閉容器 中反應(yīng)，則隨著溫度的升高，體系的壓力增大，加快了反應(yīng) 速度（在某種程度上茁力的因素可歸結(jié)為溫度因索對(duì)于非 極性分子，由于其在微波場(chǎng)中不能產(chǎn)生場(chǎng)致運(yùn)動(dòng)，所以，微 波對(duì)這類物質(zhì)的反應(yīng)作用很小甚至沒有作用，除非改變反應(yīng) 條件或增加反應(yīng)物極性，或進(jìn)行干法反應(yīng)。此外，反應(yīng)容器 的大小、反應(yīng)物的體積等都對(duì)反應(yīng)速率有不同作用，這些內(nèi) 容在傳統(tǒng)合成工藝中是沒有的。由于微波合成是一種新的技 術(shù)，許多反應(yīng)需通過實(shí)踐才能得到最佳條件。總之，微波作 用于反應(yīng)物后，加劇了分子活性，提高了分子的平均能量，降 低了反應(yīng)的活化能，大大增加了反應(yīng)物分子的碰撞頻率，這 就是微波提高化學(xué)反應(yīng)速度的主要原因。微波化學(xué)可稱為有 機(jī)合成化學(xué)中的“高能技術(shù)”。