微波干法合成及干法合成中反應(yīng)器的優(yōu)化

微波干法合成及干法合成中反應(yīng)器的優(yōu)化

如有極性溶劑存在，由于微波輯射能使溶劑在極短的時(shí) 間內(nèi)達(dá)到很高的溫度而氣化，形成高壓，極易發(fā)生爆炸，故 而限制了微波輻射技術(shù)在有機(jī)合成中的廣泛應(yīng)用。然而在干 法反應(yīng)條件下，微波輻射下的合成反應(yīng)卻很安全。干法反應(yīng) 一般指以無(wú)機(jī)固體為介質(zhì)的無(wú)溶劑反應(yīng)。由于無(wú)機(jī)載體往往 導(dǎo)熱性不好，故而對(duì)許多有機(jī)干反應(yīng)，傳統(tǒng)加熱時(shí)效果欠佳。

利用微波輻射，因無(wú)機(jī)載體不阻礙微波能量的傳導(dǎo)，使吸附 在其表面的反應(yīng)物能充分吸收微波能量后被活化，反應(yīng)速率 也會(huì)同在有溶劑時(shí)一樣大大提高。綜前所述，許多磁性介質(zhì) 可吸收微波能量，它們?cè)诓蛔璧K反應(yīng)、不產(chǎn)生不良副反應(yīng)的 條件下，完全可以作為干法反應(yīng)的介質(zhì)。如1^04，它極易吸 收微波能，以它作為介質(zhì)對(duì)反應(yīng)效率的促進(jìn)是很明顯的，例 如：食品增白劑過(guò)氧化苯甲酰在巧304作為介質(zhì)的條件下經(jīng) 微波輻射，很容易轉(zhuǎn)變成食品防腐劑苯甲酸。

干法反應(yīng)可在敞口反應(yīng)器中進(jìn)行，反應(yīng)速度快，操作方 便，產(chǎn)物容易純化，產(chǎn)率高，反應(yīng)裝置簡(jiǎn)單，故巳日益引起 世界各國(guó)化學(xué)工作者的重視。

    微波輻射對(duì)玻璃、聚苯乙烯、聚四氟乙烯等材料幾乎能 全透過(guò)，故對(duì)反應(yīng)器材料并無(wú)特殊要求。前面的研究表明微 波輻射的效果與反應(yīng)容器的形狀、容量及反應(yīng)物的量有關(guān)。在 微波透過(guò)介質(zhì)時(shí)，介質(zhì)對(duì)微波的傳播也有像光線透過(guò)介質(zhì)時(shí) 那樣的“折射”現(xiàn)象，所以干法反應(yīng)器的形狀除與液體反應(yīng) 所用的一樣為球形之外，還可以用錐形。由于反應(yīng)體系是固 體，物料不能像液體那樣運(yùn)動(dòng)而傳導(dǎo)能量，所以，要特別注 意微波對(duì)介質(zhì)的穿透深度，這一限度使反應(yīng)物料的尺寸（指 高與直徑）在1.220111與12.20111之間為佳（見(jiàn)表3-6〉。這樣 介質(zhì)才能足夠程度地吸收微波，以便能產(chǎn)生、引發(fā)比較完全 的化學(xué)反應(yīng)。這是微波干法反應(yīng)中重要的條件之一。