微波合成反应ppt课件
合集下载
微波合成反应
成方法。
前景展望：未来， 微波合成反应有望 在更广泛的领域得 到应用，如新能源、 生物医药等，为人 类社会的可持续发 展提供更多可能性。
未来挑战：尽管微 波合成反应具有许 多优点，但仍面临 一些挑战，如反应 条件的优化、安全 性等问题，需要进 一步研究和探索。
研究方向：为了更 好地发挥微波合成 反应的优势，未来 的研究应关注如何 提高合成效率、降 低成本、拓展应用
● 实验设备：微波炉、反应容器、搅拌器、温度计等
● 操作步骤： a. 准备原料和设备，确保干净无水 b. 将原料放入反应容器中，搅拌均匀 c. 将反应容器放入微波炉中，设置 合适的时间和功率 d. 取出反应容器，冷却后取出产物
● a. 准备原料和设备，确保干净无水 ● b. 将原料放入反应容器中，搅拌均匀 ● c. 将反应容器放入微波炉中，设置合适的时间和功率 ● d. 取出反应容器，冷却后取出产物
动力学模型：描述反应速率和 反应进程的数学模型，有助于 理解反应过程和优化反应条件
影响因素：反应物浓度、温度、 压力、微波功率等对反应速率 和产物的影响
应用领域：材料科学、医药、 环保等领域
PART FOUR
组成：微波反应器、磁力搅拌器、温度控制器、微波源等
工作原理：微波反应器中的微波场能够加速反应物分子的运动，提高反应速率；磁力搅拌 器能够保证反应物充分混合；温度控制器能够精确控制反应温度；微波源产生微波能量， 通过微波反应器传递给反应物分子。
原理：微波的电 磁场使反应物分 子产生快速旋转 和振动，从而提 高反应速率。
过程：将反应物 置于微波反应器 中，通过调节微 波的功率和辐射 时间，控制反应 条件，实现高效、 环保的合成。
应用领域：广泛 应用于材料科学、 医药、环保等领 域。
前景展望：未来， 微波合成反应有望 在更广泛的领域得 到应用，如新能源、 生物医药等，为人 类社会的可持续发 展提供更多可能性。
未来挑战：尽管微 波合成反应具有许 多优点，但仍面临 一些挑战，如反应 条件的优化、安全 性等问题，需要进 一步研究和探索。
研究方向：为了更 好地发挥微波合成 反应的优势，未来 的研究应关注如何 提高合成效率、降 低成本、拓展应用
● 实验设备：微波炉、反应容器、搅拌器、温度计等
● 操作步骤： a. 准备原料和设备，确保干净无水 b. 将原料放入反应容器中，搅拌均匀 c. 将反应容器放入微波炉中，设置 合适的时间和功率 d. 取出反应容器，冷却后取出产物
● a. 准备原料和设备，确保干净无水 ● b. 将原料放入反应容器中，搅拌均匀 ● c. 将反应容器放入微波炉中，设置合适的时间和功率 ● d. 取出反应容器，冷却后取出产物
动力学模型：描述反应速率和 反应进程的数学模型，有助于 理解反应过程和优化反应条件
影响因素：反应物浓度、温度、 压力、微波功率等对反应速率 和产物的影响
应用领域：材料科学、医药、 环保等领域
PART FOUR
组成：微波反应器、磁力搅拌器、温度控制器、微波源等
工作原理：微波反应器中的微波场能够加速反应物分子的运动，提高反应速率；磁力搅拌 器能够保证反应物充分混合；温度控制器能够精确控制反应温度；微波源产生微波能量， 通过微波反应器传递给反应物分子。
原理：微波的电 磁场使反应物分 子产生快速旋转 和振动，从而提 高反应速率。
过程：将反应物 置于微波反应器 中，通过调节微 波的功率和辐射 时间，控制反应 条件，实现高效、 环保的合成。
应用领域：广泛 应用于材料科学、 医药、环保等领 域。
第九章 微波有机化学09119PPT课件
5
微波介电加热（2）
(b)离子传导机理 电磁场中电场的加热机理
1. 在离子传导过程中，样品中溶解的带电粒子（通常 为离子）在微波场的影响下前后震荡，与邻近的分 子或原子相互碰撞。碰撞引起搅动或运动，形成热。
2. 就产生热的能力而言，传导原理的效应要远强于偶 极旋转机理的效应。
6
介电性质（1）
损耗角正切： tanδ=ε /〃ε /
1.350 0.941 0.825 0.799 0.722 0.659 0.589 0.571
溶剂
tanδ
2-丁醇
0.477
1,2-二氯苯
0.280
1-甲基-2-吡咯烷酮 0.275
乙酸
0.174
N,N-二甲基甲酰胺 0.161
1,2-二氯乙烷
0.127
水
0.123
氯苯
0.101
溶剂
氯仿 乙腈 乙酸乙酯 丙酮 四氢呋喃 二氯甲烷 甲烷 己烷
第九章 微波有机化学
MORE化学
(Microwave Induced Organic Reaction Enhancement Chemistry)
1
整体概述
概况一
点击此处输入相关文本内容 点击此处输入相关文本内容
概况二
点击此处输入相关文本内容 点击此处输入相关文本内容
概况三
点击此处输入相关文本内容 点击此处输入相关文本内容
微波照射
微波辐射是一种频率范围从0.3～300GHz的电磁波，相 应的波长为1cm ～1m。
微波炉和所有化学合成使用的商业专用微波反应器，其 工作频率均为2.45GHz(相应波长为12.25cm)。
辐射类型和键能的比较
辐射 频率 量子 键类 键能 类型 /MHz 能/eV 型 /eV
微波介电加热（2）
(b)离子传导机理 电磁场中电场的加热机理
1. 在离子传导过程中，样品中溶解的带电粒子（通常 为离子）在微波场的影响下前后震荡，与邻近的分 子或原子相互碰撞。碰撞引起搅动或运动，形成热。
2. 就产生热的能力而言，传导原理的效应要远强于偶 极旋转机理的效应。
6
介电性质（1）
损耗角正切： tanδ=ε /〃ε /
1.350 0.941 0.825 0.799 0.722 0.659 0.589 0.571
溶剂
tanδ
2-丁醇
0.477
1,2-二氯苯
0.280
1-甲基-2-吡咯烷酮 0.275
乙酸
0.174
N,N-二甲基甲酰胺 0.161
1,2-二氯乙烷
0.127
水
0.123
氯苯
0.101
溶剂
氯仿 乙腈 乙酸乙酯 丙酮 四氢呋喃 二氯甲烷 甲烷 己烷
第九章 微波有机化学
MORE化学
(Microwave Induced Organic Reaction Enhancement Chemistry)
1
整体概述
概况一
点击此处输入相关文本内容 点击此处输入相关文本内容
概况二
点击此处输入相关文本内容 点击此处输入相关文本内容
概况三
点击此处输入相关文本内容 点击此处输入相关文本内容
微波照射
微波辐射是一种频率范围从0.3～300GHz的电磁波，相 应的波长为1cm ～1m。
微波炉和所有化学合成使用的商业专用微波反应器，其 工作频率均为2.45GHz(相应波长为12.25cm)。
辐射类型和键能的比较
辐射 频率 量子 键类 键能 类型 /MHz 能/eV 型 /eV
微波合成
引子
微波在整个电磁波谱中的位臵如图1所示，通常指 波长为1m到0.1mm范围内的电磁波，其相应的频率 范围是300 MHz~3000 GHz。 1~25cm波长范围用于雷达，其它的波长范围用于 无线电通讯，为了不干扰上述这些用途．国际无线 电通讯协会(CCIP)规定家用或工业用微波加热设备 的微波频率是2450MHz(波长12.2cm)和915MHz(波 长32.8cm)。 家用微波炉使用的频率都是2450MHz。915MHz的 频率主要用于工业加热。
微波烧结的应用
微波烧结不仅可适用于结构陶瓷（如Al2O3、ZrO2、ZTA、Si3N4、AlN和 BC等），电子陶瓷（BaTiO3）和超导材料的制备，而且也可用于金刚石 薄膜沉积和光导纤维棒的气相沉积。微波烧结可降低烧结温度，缩短烧 结时间，在性能上也与传统方法制备的样品相比有很大区别，可以形成 致密均匀的陶瓷制品。此外，导电金属中加入一定量的陶瓷介质颗粒后， 也可用微波加热烧结，也可以对不同性能的陶瓷用微波将其烧结在一起。 继陶瓷烧结及陶瓷结合之后，利用微波合成陶瓷材料粉料的研究也在增 多，利用氧化物加热反应，在微波场中分别合成了SiC、TiC、NbC、 TaC等超硬材料，而只要15min。 材料的合成过程，使用微波加热，可以使化学反应远离平衡态，这就可 以获得许多常用高温固相反应难以得到的反应产物。研究发现，一般加 热的ZrC-TiC的固溶反应，固溶量只在5%左右，而采用微波加热的固相 反应，可以使相互固溶量超过10%，这是微波能够使固溶相快速冷却的 结果。Patil等人用微波合成了尖晶石，研究结果发现，用微波能合成单 相的尖晶石，几乎不含其它相，表明了微波促进合成反应和增加固溶相 的稳定性。
图10-3 传统炉和微波炉中加热模式比较
一、微波加热技术原理
微波合成反应
精选版课件ppt
22
1991年Michael 等人设计了可以调节反应釜内压 力的密封罐式反应器;它可以有效控制反应体系的 压力,从而达到控制温度的目的,但它只能粗略的 控温。
1992年Kevin 等人成功地运用计算机技术实现了对 微波反应温度的监测;
精选版课件ppt
23
1995年Kevin 等人发展了密闭体系下的微波 间歇反应器(MRR), 该装置容量可达200 mL ,操作 温度可达到260 ℃,压力可达到10MPa ,微波输出 功率为1. 2 KW ,具有快速加热能力。该装置实现 了对微波功率的无极调控,吸收和反射微波能的测 量,负载匹配设计达到了最大的热效率,可直接测 量反应体系的温度和压力；
精选版课件ppt
31
5.4、微波干法合成反应技术
微波干法：以无机固体为载体的无溶剂有机反应:
基本原理：将反应物浸渍在氧化铝、硅胶、粘土、硅 藻土或高岭土等多孔无机载体上，干燥后放人微波场 中进行反应，结束后用适当的溶剂萃取后再纯化产品 由于无机载体不吸收2450 MHz 的微波，而载体表面 上所吸附的有机反应物能充分吸收微波能量，从而使 这些分子充分激活，大大提高了反应速率。同时克服 了因溶剂的迅速气化形成高压而极易爆炸的缺点。
精选版课件ppt
13
4. 微波加速有机反应的原理
微波加速有机反应的机理, 存在着两种观点。
4.1、“内加热”
认为虽然微波是一种内加热,具有加热速度快、 加热均匀无温度梯度、无滞后效应等特点,但 微波应用化学反应仅仅是一种加热方式,与传 统加热反应并无区别。
精选版课件ppt
14
他们认为微波应用于化学反应的频率属于非电离 辐射,在与分子的化学键共振时不可能引起化学键 断裂,也不能使分子激发到更高的转动或振动能级。 微波对化学反应的加速主要归结为对极性有机物 的选择加热,既微波的致热效应。
微波加速合成法制备双马来酰亚胺.
THANKS!!!
微波加t速t 合成法
主讲人：关丽涛
1
2
3
目
简
tttl
第 三
优
部
介
点
分
内
容
录
1 简介
微波加速合成法是指在 有溶剂或无溶剂的条件 下，利用微波辐射形式 加速反应发生。相对于 传导加热方法 （如水浴、 油浴）而言，微波辐射 的高透射性使其具有加 热速度快、加热温度均 匀的特性。
1 简介
微波用于加速有机合 成反应，这一构想基 于１９８６年 Ｇｅ ｄｙｅ等首次在微波 中进行的苯甲基氯与 ４－腈基酚盐的反应。
2 优点
易于操作、副产物少、效率高、环境友好也 是微波加速合成法。 根据ＧＣ－ＭＳ（质谱与气相色谱联用）和 １ＨＮＭＲ 分析发现，在无溶剂、２０Ｗ功 率微波辐射下，一经辐射反应立即发生，且 １０ｍｉｎ后即可达到９０％的收率
2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ优点
运用微波辐射法，在无溶剂条件下，分别以 蒙脱石 ＫＳＦ和蒙脱石 Ｋ－１０为催化剂， 以不同结构的二元胺与马来酐为原料，合成 了不同结构的 ＢＭＩ。实验结果显示，反应 在短短几分钟内完成，并获得了高达８０％ 左右的产率，且蒙脱石 ＫＳＦ 的催化效率比 蒙脱石 Ｋ－１０的高。
微波反应器ppt课件
• 5.配备炉腔内摄像装置,并通过炉腔外的TFT彩色液晶（或CRT）显示器，随时观察
或录像炉腔内反应过程，掌握实时的反应情况。
• 6.微波炉腔上的任何开口都对人体安全，整机安全性能通过国家权威质检部门安全
认证。
.
• 微波应用于有机合成的研究始于1986 年Gedye 和Smith 等通过 比较常规条件与微波辐射条件下进行酯化、水解、氧化等反应,发现 在微波辐射下,反应得到了不同程度的加快,而且有的反应速度加快了 几百倍。至今,微波促进有机合成反应已经越来越被化学界人士所看 好,而且形成了一门倍受关注的领域MORE 化学(Mi-crowave Induced Organic Reaction Enhancement Chemist ry) 。至今研究 过的有机合成反应有酯化、重排、羧醛缩合、开环、烷基化、水解、 烯烃加成、消除、取代、自由基、立体选择性、成环、环反转、酯交 换、酯胺化、催化氢化、脱羧、糖类化合物、有机金属、放射性药剂 等反应。
.
微波常压合成
• 为了使微波技术应用于常压有机合成反应, • 1991 年[5 ] . Ajay K. Bose 等人对微波
常压技术进行了尝试,他们在一个长颈锥形 瓶内放置反应的化合物及溶剂,在锥形瓶的 上端盖一个表面皿,将反应体系放入微波炉 内,开启微波,控制微波辐射能量的大小,使 反应体系的温度缓慢上升。他们利用这一 反应装置成功地进行了阿司匹林中间产物随温度自动反馈控制，非脉冲微波连续加热. 自动调整和控制反应过程， 达到准确的温度和反应过程控制效果，确保合成反应的均匀性和一致性。比传统脉冲
式加热，微波作用时间更长，产率更高。
• 2.高频率和高精度的红外温度传感器，监测反应容器内反应物质发热产生的红外光
第四章-微波合成
微波加热合成
微波的特性
热惯性小 微波对介质材料是瞬时加热升温，能耗也很低。 另一方面，微波的输出功率随时可调，介质温升可 无惰性的随之改变，不存在“余热”现象，极有利 于自动控制和连续化生产的需要。 微波的生物效应机制 当微波作用于生物体时，在生物控制系统的作 用和调节下，生物体必然要建立新的平衡状态以适 应外界电磁环境条件的变化，因此产生某些生物效 应，可应用于微波诊断、微波治疗、微波解冻、微 波解毒和微波杀菌等。
微波加热合成
微波加热特点
材料的介电损耗越大越容易加热， 但是许多材料的介电损耗是随温度变 化的，图是氧化铝在微波加热时的介 电损耗率的变化情况，图上反映出在 600℃开始急速增加，在1800℃附近达 到室温时的100倍以上，这暗示着微波 加热有一定“起动温度”，达到这一 温度以上，材料对微波能的吸收迅速 增加。这也就是为什么许多在室温和 低温下不能被微波加热的材料，在高 温下显著吸收微波而升温的原因。
(3) 微波加速有机反应与其对催化剂的作用有很大 关系。催化剂在微波场中被加热速度比周围介质更 快, 造成温度更高, 在表面形成“热点”,从而得到 活化, 造成反应速率和选择性的提高
微波加热合成
汇报提纲
1
微波加热原理
2
微波加热优缺点
3
微波加热的应用
微波加热合成
微波加热应用
由于微波加热技术具有许多常规加热技术所不具备的优 点,国外从 20世纪 60 年代起就将微波加热技术应用于许多行 业。我国从 20世纪70 年代开始研究并应用微波加热技术 , 目 前它已被广泛应用于纺织与印染、造纸与印刷、烟草、药物 和药材、木材、皮革、陶瓷、煤炭、橡胶、化纤、化工产品、 医疗等行业。其应用主要反映在微波加热与解冻,微波改性, 微波干燥,微波灭菌与杀虫等方面。 在进入20世纪90年代以后,由于电子技术的飞速发展,微 波加热技术也日趋成熟 ,微波加热设备日渐精良；电力供应 得到了很大程度的改善 ,微波设备电子器件价格的下跌及能 源比价的调整 ,使得微波加热设备及微波加热的直接成本有 了大幅度的下降；全球环境的不断恶化 , 使人们逐步认识到 传统的加热方式不再环保。这些都为微波加热的应用和发展 提供了良好的契机和广阔的前景。微波加热技术将以其独特 的优势在未来的生产和生活中发挥非常重要的作用。
《微波合成反应》课件
《微波合成反应》PPT课件
目录
• 引言 • 微波合成反应的基本原理 • 微波合成反应的类型 • 微波合成反应的实验设备与操作 • 微波合成反应的应用实例 • 微波合成反应的前景与展望
01
引言
什么是微波合成反应
01
微波合成反应是一种利用微波能 量来加速化学反应的方法。
02
它利用了微波的特性，使反应物 分子在微波场中快速、均匀地吸 收能量，从而提高了反应速率和 效率。
04
微波合成反应的实验设备与操 作
微波合成反应仪的介绍
微波合成反应仪是一种利用微波 能量来加速化学反应的实验设备
。
它通常由微波源、反应容器、温 度控制系统和辅助设备（如磁力
搅拌器）组成。
微波合成反应仪具有快速、高效 、节能和环保等优点，因此在科 研和工业生产中得到广泛应用。
实验操作步骤与注意事项
化学工业
用于合成高分子材料、精细化 学品等。
农业
用于合成农药、植物生长调节 剂等。
环境科学
用于处理环境污染、废物资源 化利用等。
02
微波合成反应的基本原理
微波与物质的相互作用
微波与物质分子相互作用，使分子振 动幅度增大，相互碰撞频率增加，从 而产生热量。
微波对极性分子和非极性分子的作用 不同，极性分子在微波场中产生偶极 转动，而非极性分子则产生位移。
实验操作步骤与注意事项
01
注意事项
02 1. 在进行实验前，应仔细阅读仪器说明书和实验 指导书，确保正确使用设备。
03 2. 确保所使用的试剂和材料符合实验要求，并注 意其存放和使用期限。
实验操作步骤与注意事项
3. 在实验过程中，应密切关注反应进 程，避免因温度过高或压力过大而引 起意外。
目录
• 引言 • 微波合成反应的基本原理 • 微波合成反应的类型 • 微波合成反应的实验设备与操作 • 微波合成反应的应用实例 • 微波合成反应的前景与展望
01
引言
什么是微波合成反应
01
微波合成反应是一种利用微波能 量来加速化学反应的方法。
02
它利用了微波的特性，使反应物 分子在微波场中快速、均匀地吸 收能量，从而提高了反应速率和 效率。
04
微波合成反应的实验设备与操 作
微波合成反应仪的介绍
微波合成反应仪是一种利用微波 能量来加速化学反应的实验设备
。
它通常由微波源、反应容器、温 度控制系统和辅助设备（如磁力
搅拌器）组成。
微波合成反应仪具有快速、高效 、节能和环保等优点，因此在科 研和工业生产中得到广泛应用。
实验操作步骤与注意事项
化学工业
用于合成高分子材料、精细化 学品等。
农业
用于合成农药、植物生长调节 剂等。
环境科学
用于处理环境污染、废物资源 化利用等。
02
微波合成反应的基本原理
微波与物质的相互作用
微波与物质分子相互作用，使分子振 动幅度增大，相互碰撞频率增加，从 而产生热量。
微波对极性分子和非极性分子的作用 不同，极性分子在微波场中产生偶极 转动，而非极性分子则产生位移。
实验操作步骤与注意事项
01
注意事项
02 1. 在进行实验前，应仔细阅读仪器说明书和实验 指导书，确保正确使用设备。
03 2. 确保所使用的试剂和材料符合实验要求，并注 意其存放和使用期限。
实验操作步骤与注意事项
3. 在实验过程中，应密切关注反应进 程，避免因温度过高或压力过大而引 起意外。
微波合成ppt课件
15
1 沸石分子筛的合成
具有特定孔道结构的微孔材料，由于它们结构与性能上的特 点，已被广泛地应用在催化、吸附及离子交换等领域。一般 的合成方法是水热晶化法。此法耗能多，条件要求苛刻，周 期相对比较长，釜垢浪费严重，而微波辐射晶化法是1988年 才发展起来的新的合成技术。此法具有条件温和、能耗低、 反应速率快、粒度均一且小的特点。
1
引子
微波在整个电磁波谱中的位置如图1所示，通常指 波长为1m到0.1mm范围内的电磁波，其相应的频率 范围是300 MHz~3000 GHz。 1~25cm波长范围用于雷达，其它的波长范围用于 无线电通讯，为了不干扰上述这些用途．国际无线 电通讯协会(CCIP)规定家用或工业用微波加热设备 的微波频率是2450MHz(波长12.2cm)和915MHz(波 长32.8cm)。 家用微波炉使用的频率都是2450MHz。915MHz的 波加热技术原理
9
一、微波加热技术原理
10
一、微波加热技术原理
根据材料对微波的反射和吸收的情况不同可将其分成四 种情况，即良导体、绝缘体、微波介质和磁性化合物四种材 料。 1．良导体 金属为良导体，它们能反射微波，因此可用做微波 屏蔽，也可以用于传播微波的能量，常见的波导管一般由黄 铜或铝制成。 2．绝缘体 可被微波穿透，正常时它所吸收的微波功率极小， 可忽略不计。玻璃、云母和部分陶瓷属于此类。 3．微波介质 性能介于金属和绝缘体之间，能不同程度吸收微 波能而被加热，特别是含水和脂肪的物质，吸能升温效果明 显。 4．磁性化合物 一般类似于介质，对微波产生反射、穿透和吸 收的效果。
3.3 微波无机合成
微波是指波长1mm～0.1m范围内的电磁波，频率范围 是300MHz～3000GHz。微波可以用来加热，这在民间 微波炉上已得到了很好的应用。同时微波作为一种安 全的能源，也能加热陶瓷与无机物，它可以使无机物 在短时间内急剧升温到1800℃，所以可用于微波化学 合成，如超导材料的合成，沸石分子筛的合成及超微 粉体的制备、精细陶瓷的快速高温烧结和连接等科学 领域。
1 沸石分子筛的合成
具有特定孔道结构的微孔材料，由于它们结构与性能上的特 点，已被广泛地应用在催化、吸附及离子交换等领域。一般 的合成方法是水热晶化法。此法耗能多，条件要求苛刻，周 期相对比较长，釜垢浪费严重，而微波辐射晶化法是1988年 才发展起来的新的合成技术。此法具有条件温和、能耗低、 反应速率快、粒度均一且小的特点。
1
引子
微波在整个电磁波谱中的位置如图1所示，通常指 波长为1m到0.1mm范围内的电磁波，其相应的频率 范围是300 MHz~3000 GHz。 1~25cm波长范围用于雷达，其它的波长范围用于 无线电通讯，为了不干扰上述这些用途．国际无线 电通讯协会(CCIP)规定家用或工业用微波加热设备 的微波频率是2450MHz(波长12.2cm)和915MHz(波 长32.8cm)。 家用微波炉使用的频率都是2450MHz。915MHz的 波加热技术原理
9
一、微波加热技术原理
10
一、微波加热技术原理
根据材料对微波的反射和吸收的情况不同可将其分成四 种情况，即良导体、绝缘体、微波介质和磁性化合物四种材 料。 1．良导体 金属为良导体，它们能反射微波，因此可用做微波 屏蔽，也可以用于传播微波的能量，常见的波导管一般由黄 铜或铝制成。 2．绝缘体 可被微波穿透，正常时它所吸收的微波功率极小， 可忽略不计。玻璃、云母和部分陶瓷属于此类。 3．微波介质 性能介于金属和绝缘体之间，能不同程度吸收微 波能而被加热，特别是含水和脂肪的物质，吸能升温效果明 显。 4．磁性化合物 一般类似于介质，对微波产生反射、穿透和吸 收的效果。
3.3 微波无机合成
微波是指波长1mm～0.1m范围内的电磁波，频率范围 是300MHz～3000GHz。微波可以用来加热，这在民间 微波炉上已得到了很好的应用。同时微波作为一种安 全的能源，也能加热陶瓷与无机物，它可以使无机物 在短时间内急剧升温到1800℃，所以可用于微波化学 合成，如超导材料的合成，沸石分子筛的合成及超微 粉体的制备、精细陶瓷的快速高温烧结和连接等科学 领域。
微波反应器ppt课件
.
• 微波的优点： • 微波具有清洁、高效、耗能低、污染少等特点, 它不仅开辟了有机合成的一个新领域,同时也广泛 地利用于其它化学领域中,如脱附、干燥,微波溶 样,微波净化,中药提取等。随着微波技术的不断 成熟,微波在有机合成方面乃至整个化学领域都将 有着无法估量的前景。
.
.
微波常压合成
• 为了使微波技术应用于常压有机合成反应, • 1991 年[5 ] . Ajay K. Bose 等人对微波
常压技术进行了尝试,他们在一个长颈锥形 瓶内放置反应的化合物及溶剂,在锥形瓶的 上端盖一个表面皿,将反应体系放入微波炉 内,开启微波,控制微波辐射能量的大小,使 反应体系的温度缓慢上升。他们利用这一 反应装置成功地进行了阿司匹林中间产物 的合成。
.
技术参数
• 1．微波功率随温度自动变频控制，非脉冲微波连续加热，功率自动变化范围：01000W,最大功率设置分10档,档距100W；在每一档位，微波功率在0到该档最大功率之 间随反应温度自动调节； • 2．非接触式红外温度传感器，实时监测和控制反应温度，控温范围：室温250℃(可选装室温～500℃或室温～900℃），精度±1℃，任意设定并实时显示，红外 测温测量的是反应容器内反应物质发热产生的红外线，比铂电阻测温更灵敏，更准确， 更安全，操作更简便； • 3．配备电磁和机械两种搅拌方式，根据不同反应物质随意切换，搅拌速度连续可 调并实时显示； • 4．用户可根据反应条件任意加装标准接口的反应容器（容积50ml～1000ml以上） 及冷凝回流、滴加、补液和分水等装置； • 5．配备炉腔内摄像装置,并通过炉腔外TFT彩色液晶显示器，实时观察或录像反应 过程和变化 • 6．内置10套反应方案，用户可自行编辑、存储、修改和删除各套反应方案及各项 反应控制参数（包括工步、温度、时间和搅. 拌速度等等）。
• 微波的优点： • 微波具有清洁、高效、耗能低、污染少等特点, 它不仅开辟了有机合成的一个新领域,同时也广泛 地利用于其它化学领域中,如脱附、干燥,微波溶 样,微波净化,中药提取等。随着微波技术的不断 成熟,微波在有机合成方面乃至整个化学领域都将 有着无法估量的前景。
.
.
微波常压合成
• 为了使微波技术应用于常压有机合成反应, • 1991 年[5 ] . Ajay K. Bose 等人对微波
常压技术进行了尝试,他们在一个长颈锥形 瓶内放置反应的化合物及溶剂,在锥形瓶的 上端盖一个表面皿,将反应体系放入微波炉 内,开启微波,控制微波辐射能量的大小,使 反应体系的温度缓慢上升。他们利用这一 反应装置成功地进行了阿司匹林中间产物 的合成。
.
技术参数
• 1．微波功率随温度自动变频控制，非脉冲微波连续加热，功率自动变化范围：01000W,最大功率设置分10档,档距100W；在每一档位，微波功率在0到该档最大功率之 间随反应温度自动调节； • 2．非接触式红外温度传感器，实时监测和控制反应温度，控温范围：室温250℃(可选装室温～500℃或室温～900℃），精度±1℃，任意设定并实时显示，红外 测温测量的是反应容器内反应物质发热产生的红外线，比铂电阻测温更灵敏，更准确， 更安全，操作更简便； • 3．配备电磁和机械两种搅拌方式，根据不同反应物质随意切换，搅拌速度连续可 调并实时显示； • 4．用户可根据反应条件任意加装标准接口的反应容器（容积50ml～1000ml以上） 及冷凝回流、滴加、补液和分水等装置； • 5．配备炉腔内摄像装置,并通过炉腔外TFT彩色液晶显示器，实时观察或录像反应 过程和变化 • 6．内置10套反应方案，用户可自行编辑、存储、修改和删除各套反应方案及各项 反应控制参数（包括工步、温度、时间和搅. 拌速度等等）。
对乙酰氨基酚的合成ppt课件
Page
14
所取的合成路线以对氨基酚为原料
以对氨基苯酚和乙酸酐为原料，以锌粉为抗氧化剂， 活性炭为脱色剂，以稀乙酸为反应介质，采用微波辐射技术 合成对乙酰氨基酚
Page
15
原因
工业生产中采用的是微波辐射，微波能量能穿过容器直接 进入反应物内部并只对反应物和溶剂加热，且加热均匀， 防止反应物和产物因过热而分解。反应时间短，收率较高 ，操作简单，能耗小，污染少。 在工业生产中，既避免对环境的污染，环保；又有较高地 收率，因此，我们就考虑着是否可以将其大试放小，改为 小试，经过研究，小试以对氨基酚为原料仍有这些优势， 于是我们便选择了此合成方法。
Page
12
5 以苯酚为原料
吕布等[16]以苯酚为原料，经乙酰化、Fries重排、肟 化、Beckmann重排合成对乙酰氨基酚，收率分别为82 %，68.6 %，92.5 %，50.5 %。流程见图5。
Page
13
特点
优点：原料易得，价格低廉，污染较小； 缺点：反应步骤多，原料、试剂品种多，致后处理繁琐，收 率太低 （以苯酚计82 %×68.6 %×92.5 %×50.5 %=26.3 %）
2.亚硫酸氢钠
分子式： NaHSO3 分子量： 104.061 熔点： 150℃ 水溶性： 300 g/L 分子结构： 物化性质： 性状 白色单斜结晶。有二 氧化硫气味。 相对密度 1.48g/cm3 溶解性 易溶于水，微溶于 醇。
Page
19
操作步骤
1.对乙酰氨基酚的制备 于干燥的100ml锥形瓶中加入对氨基酚5.3g，水 15ml，醋酐6ml，轻轻振摇使成均相，再于80摄氏度水浴 中加热反应30分钟，放冷，析晶，过滤，滤饼以10ml冷 水洗2次，抽干，干燥，得白色结晶性对乙酰氨基酚粗品 约6g。 2.精制 于100ml锥形瓶中加入对乙酰氨基酚粗品，每克用 水5ml，加热使溶解，稍冷后加入活性炭0.5g，煮沸5min， 在吸滤瓶中先加入亚硫酸氢钠0.25g，趁热过滤，滤液放 冷析晶，过滤，滤饼以0.5%亚硫酸氢钠溶液5ml分2次洗 涤，抽干，干燥，得白色对乙酰氨基酚纯品约8g， mp.168~170摄氏度。
微波促进的有机合成.ppt
22
1990 年，D.Michael P. Mingos 等人对家用微波 炉进行改造，在炉壁上开一个小孔，通过小孔使 微波炉内反应器与炉外的冷凝回流系统相接，微 波快速加热时，溶液在这种反应装置中能够安全 回流。利用该装置成功地合成了RuCl2 (PPh) 3 等一系列金属有机化合物。 1992 年，国内刘福安等对Mingos 的常压系统 进行了改进，改造后的反应装置见图2 。使反 应装置与一般有机合成反应装置更接近、更有 实用性。与密闭技术相比，常压技术所用的装 置简单、方便、安全，适用于大多数微波有机 合成反应。
频率范围／MHz 890～940 2400～2500 5725～5875 22000～22250 波段 L S C X 中心波长／ 常用主频 m 率／MHz 0.33 0.122 0.052 0.014 915 2450 5800 22125 波长 ／m 0.328 0.122 0.052 0.014
32
家用微波炉主要有以下几个缺点： ①功率密度比较低，对于一些场强要求较高的实 验无法在家用微波炉内实现，而且家用微波炉无 法测定反应体系的温度，无法知道反应的具体状 态; ②家用微波炉的微波加热主要集中在炉腔的底部 的托盘上，而有机合成大多需要搅拌、回流和滴 加系统，反应的中心一般在炉内的中部，因而对 物料的加热不均匀，导致更多的副反应; ③家用微波炉是间歇式加热，而且微波炉内的有 效功率受到电网电压的波动影响较大。
27
28
4、微波干法合成反应技术 微波辐射下的干法有机反应是将反应物浸在 氧化铝、硅胶、粘土、硅藻土或高岭土等多孔无 机载体上，干燥后放Байду номын сангаас微波炉中进行反应，反应 后附在载体上的产物用适当的溶剂萃取。由于无 机载体不吸收2450 MHz 的微波，而载体表面上 所吸附的有机反应物能充分吸收微波能量，从而 使这些分子充分激活，大大提高了反应速率。 最早研究微波干法合成反应的是英国科学家 Villemin 和Mingos。其方法是将吸附在无机载体 上的反应物置于密封的聚四氟乙烯管中在微波炉 内进行反应。
微波与等离子体合成ppt课件
❖ 金属材料 —— 电磁场不能透入内部而是被反射出来，所以 金属材料不能吸收微波；
❖ 水 —— 吸收微波最好的介质，所以凡含水的物质必定吸收 微波。
微波加热的特点
微波加热
加热速度 使被加热物本身成为发热体，称之为内部加热方式，
不需要热传导的过程，内外同时加热，因此能在短时 间内达到加热效果
均匀性 物体各部位通常都能均匀渗透电磁波，产生热量，因
❖ 等离子体类型：
1. 热等离子体（高温等离子体）—— 焊弧，电弧炉，等等； 2. 冷等离子体（低温等离子体）—— 辉光放电，微波等离子体，等等。
2.2 等离子体中主要基元反应过程
1. 电离； 2. 激发； 3. 复合过程； 4. 附着和离脱。
2.1.1 电离过程
❖ 电离是形成微波等离子体（低温等离子体）必不可 少的基元过程，包括：
固体物质M的表面催化作用，促进气体分子离解 和复合
2.3 获得微波等离子体的方法和装置
2.4 微波等离子体的应用
❖ 光导纤维
❖ 金刚石薄膜合成
❖ 强功率激光激发源
❖ 合成氨
❖ 太阳电池薄膜制备
❖ 氮氧化物合成
❖ 超导薄膜制备 ❖ 微波等离子体刻蚀
❖ 聚合物薄膜与无机薄膜制 备
需要掌握的内容
❖ 1 微波与材料的相互作用包括的几种类型 ❖ 2 微波加热的原理和特点 ❖ 3 微波加热法在无机材料合成中的应用具体实例 ❖ 4 什么是微波自蔓延燃烧合成法及其特点 ❖ 5 微波等离子体的优势 ❖ 6 等离子体的主要基元反应包括哪些
1.1 微波加热和加速反应机理
❖ 微波加热原理：介质材料一般可分为极性材料和非极性材料。 在微波电磁场作用下，极性分子从原来的热运动状态转向依 照电磁场的方向交变而排列取向，产生类似摩擦热，在这一 微观过程中交变电磁场的能量转化为介质内的热能，使介质 温度出现宏观上的升高，这就是微波加热，即微波加热是介 质材料自身损耗电磁场能量而发热。
❖ 水 —— 吸收微波最好的介质，所以凡含水的物质必定吸收 微波。
微波加热的特点
微波加热
加热速度 使被加热物本身成为发热体，称之为内部加热方式，
不需要热传导的过程，内外同时加热，因此能在短时 间内达到加热效果
均匀性 物体各部位通常都能均匀渗透电磁波，产生热量，因
❖ 等离子体类型：
1. 热等离子体（高温等离子体）—— 焊弧，电弧炉，等等； 2. 冷等离子体（低温等离子体）—— 辉光放电，微波等离子体，等等。
2.2 等离子体中主要基元反应过程
1. 电离； 2. 激发； 3. 复合过程； 4. 附着和离脱。
2.1.1 电离过程
❖ 电离是形成微波等离子体（低温等离子体）必不可 少的基元过程，包括：
固体物质M的表面催化作用，促进气体分子离解 和复合
2.3 获得微波等离子体的方法和装置
2.4 微波等离子体的应用
❖ 光导纤维
❖ 金刚石薄膜合成
❖ 强功率激光激发源
❖ 合成氨
❖ 太阳电池薄膜制备
❖ 氮氧化物合成
❖ 超导薄膜制备 ❖ 微波等离子体刻蚀
❖ 聚合物薄膜与无机薄膜制 备
需要掌握的内容
❖ 1 微波与材料的相互作用包括的几种类型 ❖ 2 微波加热的原理和特点 ❖ 3 微波加热法在无机材料合成中的应用具体实例 ❖ 4 什么是微波自蔓延燃烧合成法及其特点 ❖ 5 微波等离子体的优势 ❖ 6 等离子体的主要基元反应包括哪些
1.1 微波加热和加速反应机理
❖ 微波加热原理：介质材料一般可分为极性材料和非极性材料。 在微波电磁场作用下，极性分子从原来的热运动状态转向依 照电磁场的方向交变而排列取向，产生类似摩擦热，在这一 微观过程中交变电磁场的能量转化为介质内的热能，使介质 温度出现宏观上的升高，这就是微波加热，即微波加热是介 质材料自身损耗电磁场能量而发热。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
“烹饪实验” ：以4-氯代苯基氧钠和苄基氯反应
来制备4-氯代苯基苄基醚。传统的方法是将反应物 在甲醇中回流12h，产率为65％;而用微波炉加热方 法，置反应物和溶剂于密闭的聚四氟乙烯容器中， 在560W时，仅35s使能得到相同产率的化合物反应 速率提高1240倍。从此微波有机合成逐渐变得流行 起来。
e) 加热效率高。由于被加热物自身发热，加热没有热传导 过程，因此周围的空气及加热箱没有热损耗。 f) 加热渗透力强。透热深度和波长处于同一数量级，可达 几厘米到十几厘米，而传统加热为表面加热，渗透深度仅 为微米数量级。 g) 安全无害。由于微波能是控制在金属制成的加热室内和 波导管中工作，所以微波泄漏极少，没有放射线危害及有 害气体排放，不产生余热和粉尘污染，既不污染食物，也 不污染环境。
当微波辐照溶液时，溶液中的极性分子受微 波作用会吸收微波能量，同时这些吸收了能 量的极性分子在与周围其他分子的碰撞中把 能量传递给其他分子，从而是液体温度升高。 因液体中每一个极性分子都同时吸收和传递 微波能量。
3.2微波和传统加热
3.21 微波加热的特点：
a) 快速加热。微波能以光速(3×109m/s)在物体中传播， 瞬间(约109秒以内)就能把微波能转换为物质的热能，并 将热能渗透到被加热物质中，无需热传导过程。 b) 快速响应能力。能快速启动、停止及调整输出功率， 操作简单。 c) 加热均匀。里外同时加热。 d) 选择性加热。介质损耗大的，加热后温度高，反之亦 然。
1992 年, Kevin 等通过研究微波对2 ,4 ,6-三甲基苯 甲酸与2-丙醇的酯化反应速度的影响, 得出结果表 明最终酯化产率仅与温度因素有关,而与加热方式 无关。
4.2、“非热效应”
极性分子由于分子内电荷分布不平衡，在微波场中 能迅速吸收电磁波的能量，通过分子偶极作用以每 秒4.9×109 次的超高速振动，提高了分子的平均能 量，使反应温度与速度急剧提高。
微波有机合成
12应用化学
主要内容
1.微波和微波化学的概念 2.微波化学的发展 3. 微波加热的原理和优点 4. 微波加速有机反应的原理 5. 微波有机合成装置和技术 6. 微波反应的影响因素 7. 微波有机合成单元反应实例 8. 前景展望
1.微波和微波化学的概念 1.11微波
微波(Mirowave，Mw) 又称超高频电磁波， 波长：1 m～10 cm； 频率：300 MHz～300 GHz；它位于电磁波谱 的红外辐射（光波）和无线电波之间。 微波在400 MHz~10 GHz 的波段专门用于雷达， 其余部分用于电讯传输。
但是在非极性溶剂(如甲苯、正己烷、乙醚、 四氯化碳等) 中吸收微波能量后，通过分子碰撞而 转移到非极性分子上，使加热速率大为降低，所以 微波不能使这类反应的温度得以显著提高。
2.微波化学的发展
20 世纪 30 年代，发明产生微波的电子管。开始 微波技术仅用于军事雷达； 1947 年，美国发明了第一台加热食品的机器—微 波炉； 1952 年， Broida等人采用形成微波等离子体的办 法以发射光谱法测定了氢一氘混合气休中氘同位 素的含量---微波等离子体第一次用于光谱分析； 60 年代后，用于无机材料的合成，如表面膜（金 刚石膜、氮化硼膜等）和纳米粉体材料的合成；
在1969 年, 美国科学家Vanderhoff就利 用家用微波炉加热进行了丙烯酸和α-甲 基丙烯酸的乳液聚合, 意外地发现与常 规加热相比, 微波加热会使聚合速度明 显加快, 这是微波用于有机合成化学的 最早记载, 但当时却没引起人们的重视。
微波有机合成化学开始的标志：1986 年，加拿 大Laurentian(劳伦森)大学的Gedye教授及 其同事研究了用微波炉来进行化学合成的
3.12微波加热的优点
传统加热是由外部热源通过热辐射由表及里的 传导时加热。能量利用率低，温度分布不均匀。
与传统加热相比, 微波加热的优点： a) 可使反应速率大大加快, 可以提高几倍、
几十倍甚至上千倍。 b) 由于微波为强电磁波, 产生的微波等离子
体中常可存在热力学方法得不到的高能态原子、 分子和离子, 因而可使一些热力学上不可能发生 的反应得以发生。
由于微波的热效应，从而使微波作为一种 非通讯的电磁波广泛用于工业、农业、医 疗、科研及家庭等民用加热方面。国际上 规定各种民用微波的频段为915 MHz±50 MHz 和2450 ±50MHz。 原因是:为了防止民用微波对雷达、无线电 通讯、广播、电视的干扰
1.12微波化学的概念
微波化学(Microwave Chemistry，简称MC) 是近几 十年刚刚兴起的一门新交叉学科，经过短短几十 年的发展，微波化学已经渗透到有机合成、无机 合成、分析化学、非均相催化、采油、炼油、冶 金、环境污染治理等众多化学研究领域。随着微 波合成技术的不断提高，微波化学已成为目前化 学领域最活跃的领域之一。由于微波作用机理的 特殊性，微波化学对很多化学领域，特别是有机 合成领域带来了冲击。
4. 微波加速有机反应的原理
微波加速有机反应的机理, 存在着两种观点。
4.1、“内加热”
认为虽然微波是一种内加热,具有加热速度快、 加热均匀无温度梯度、无滞后效应等特点,但 微波应用化学反应仅仅是一种加热方式,与传 统加热反应并无区别。
他们认为微波应用于化学反应的频率属于非电离 辐射,在与分子的化学键共振时不可能引起化学键 断裂,也不能使分子激发到高的转动或振动能级。 微波对化学反应的加速主要归结为对极性有机物 的选择加热,既微波的致热效应。
3. 微波加热的原理和优点
3.1微波加热的原理
在电磁场的作用下，物质中微观粒子可产生4 种类 型的介电极化:
(a)电子极化(原子核周围电子的重新排布)、 (b)原子极化(分子内原子的重新排布)， (c)取向极化(分子永久偶极的重新排布) , (d)空间电荷极化(自由电荷的重新排布)。
前两种极化的驰豫时间在10～12 S 至10～13 s 之 间，比微波频率快得多，后两种极化的驰豫时间 与微波的频率相近，可以产生微波加热，即可通 过微观粒子的这种极化，将微波能转化为热能。
来制备4-氯代苯基苄基醚。传统的方法是将反应物 在甲醇中回流12h，产率为65％;而用微波炉加热方 法，置反应物和溶剂于密闭的聚四氟乙烯容器中， 在560W时，仅35s使能得到相同产率的化合物反应 速率提高1240倍。从此微波有机合成逐渐变得流行 起来。
e) 加热效率高。由于被加热物自身发热，加热没有热传导 过程，因此周围的空气及加热箱没有热损耗。 f) 加热渗透力强。透热深度和波长处于同一数量级，可达 几厘米到十几厘米，而传统加热为表面加热，渗透深度仅 为微米数量级。 g) 安全无害。由于微波能是控制在金属制成的加热室内和 波导管中工作，所以微波泄漏极少，没有放射线危害及有 害气体排放，不产生余热和粉尘污染，既不污染食物，也 不污染环境。
当微波辐照溶液时，溶液中的极性分子受微 波作用会吸收微波能量，同时这些吸收了能 量的极性分子在与周围其他分子的碰撞中把 能量传递给其他分子，从而是液体温度升高。 因液体中每一个极性分子都同时吸收和传递 微波能量。
3.2微波和传统加热
3.21 微波加热的特点：
a) 快速加热。微波能以光速(3×109m/s)在物体中传播， 瞬间(约109秒以内)就能把微波能转换为物质的热能，并 将热能渗透到被加热物质中，无需热传导过程。 b) 快速响应能力。能快速启动、停止及调整输出功率， 操作简单。 c) 加热均匀。里外同时加热。 d) 选择性加热。介质损耗大的，加热后温度高，反之亦 然。
1992 年, Kevin 等通过研究微波对2 ,4 ,6-三甲基苯 甲酸与2-丙醇的酯化反应速度的影响, 得出结果表 明最终酯化产率仅与温度因素有关,而与加热方式 无关。
4.2、“非热效应”
极性分子由于分子内电荷分布不平衡，在微波场中 能迅速吸收电磁波的能量，通过分子偶极作用以每 秒4.9×109 次的超高速振动，提高了分子的平均能 量，使反应温度与速度急剧提高。
微波有机合成
12应用化学
主要内容
1.微波和微波化学的概念 2.微波化学的发展 3. 微波加热的原理和优点 4. 微波加速有机反应的原理 5. 微波有机合成装置和技术 6. 微波反应的影响因素 7. 微波有机合成单元反应实例 8. 前景展望
1.微波和微波化学的概念 1.11微波
微波(Mirowave，Mw) 又称超高频电磁波， 波长：1 m～10 cm； 频率：300 MHz～300 GHz；它位于电磁波谱 的红外辐射（光波）和无线电波之间。 微波在400 MHz~10 GHz 的波段专门用于雷达， 其余部分用于电讯传输。
但是在非极性溶剂(如甲苯、正己烷、乙醚、 四氯化碳等) 中吸收微波能量后，通过分子碰撞而 转移到非极性分子上，使加热速率大为降低，所以 微波不能使这类反应的温度得以显著提高。
2.微波化学的发展
20 世纪 30 年代，发明产生微波的电子管。开始 微波技术仅用于军事雷达； 1947 年，美国发明了第一台加热食品的机器—微 波炉； 1952 年， Broida等人采用形成微波等离子体的办 法以发射光谱法测定了氢一氘混合气休中氘同位 素的含量---微波等离子体第一次用于光谱分析； 60 年代后，用于无机材料的合成，如表面膜（金 刚石膜、氮化硼膜等）和纳米粉体材料的合成；
在1969 年, 美国科学家Vanderhoff就利 用家用微波炉加热进行了丙烯酸和α-甲 基丙烯酸的乳液聚合, 意外地发现与常 规加热相比, 微波加热会使聚合速度明 显加快, 这是微波用于有机合成化学的 最早记载, 但当时却没引起人们的重视。
微波有机合成化学开始的标志：1986 年，加拿 大Laurentian(劳伦森)大学的Gedye教授及 其同事研究了用微波炉来进行化学合成的
3.12微波加热的优点
传统加热是由外部热源通过热辐射由表及里的 传导时加热。能量利用率低，温度分布不均匀。
与传统加热相比, 微波加热的优点： a) 可使反应速率大大加快, 可以提高几倍、
几十倍甚至上千倍。 b) 由于微波为强电磁波, 产生的微波等离子
体中常可存在热力学方法得不到的高能态原子、 分子和离子, 因而可使一些热力学上不可能发生 的反应得以发生。
由于微波的热效应，从而使微波作为一种 非通讯的电磁波广泛用于工业、农业、医 疗、科研及家庭等民用加热方面。国际上 规定各种民用微波的频段为915 MHz±50 MHz 和2450 ±50MHz。 原因是:为了防止民用微波对雷达、无线电 通讯、广播、电视的干扰
1.12微波化学的概念
微波化学(Microwave Chemistry，简称MC) 是近几 十年刚刚兴起的一门新交叉学科，经过短短几十 年的发展，微波化学已经渗透到有机合成、无机 合成、分析化学、非均相催化、采油、炼油、冶 金、环境污染治理等众多化学研究领域。随着微 波合成技术的不断提高，微波化学已成为目前化 学领域最活跃的领域之一。由于微波作用机理的 特殊性，微波化学对很多化学领域，特别是有机 合成领域带来了冲击。
4. 微波加速有机反应的原理
微波加速有机反应的机理, 存在着两种观点。
4.1、“内加热”
认为虽然微波是一种内加热,具有加热速度快、 加热均匀无温度梯度、无滞后效应等特点,但 微波应用化学反应仅仅是一种加热方式,与传 统加热反应并无区别。
他们认为微波应用于化学反应的频率属于非电离 辐射,在与分子的化学键共振时不可能引起化学键 断裂,也不能使分子激发到高的转动或振动能级。 微波对化学反应的加速主要归结为对极性有机物 的选择加热,既微波的致热效应。
3. 微波加热的原理和优点
3.1微波加热的原理
在电磁场的作用下，物质中微观粒子可产生4 种类 型的介电极化:
(a)电子极化(原子核周围电子的重新排布)、 (b)原子极化(分子内原子的重新排布)， (c)取向极化(分子永久偶极的重新排布) , (d)空间电荷极化(自由电荷的重新排布)。
前两种极化的驰豫时间在10～12 S 至10～13 s 之 间，比微波频率快得多，后两种极化的驰豫时间 与微波的频率相近，可以产生微波加热，即可通 过微观粒子的这种极化，将微波能转化为热能。