微波新技术在有机合成中的应用
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总 而言 之 ， 微波 促 进 有机 反应 机 理 的解 释 有 许 多种， 目前 为止 ， 还没 有一个 统一 的理 论 。我 国科 学
进展。由于微波化学在相关产业中的应用有着降低
收稿 日期 ： ２ ０ １ ３— ０ ５一ｌ １
基金项 目： 甘肃省高校研究生导师科研基金资助项 目（ １ ０ １ ５ － ０ １ ） 作者简介 ： 杨 智（ １ ９ ７ ６ 一 ） ， 男， 甘肃会宁 人， 讲师， 硕士．
对 于微 波 能够 加 速 反应 的机理 ， 现在 科学 界 普 遍集 中于两种 观点 Ｊ 。一种 观 点 认 为 ， 微 波是 一 种 提 供能量 的方 式 ， 不 能 改 变反 应 的动力 学 。微 波 属
最早 的应 用在 １ ９ ６ ９年 ， 美 国科 学家 Ｖ ａ ｎ ｄ ｅ ｒ ｈ ｏ ｆ 用 家用 微 波炉加 热进 行 实 验 研究 ， 发 现微 波 加 热 的反 应 时 间 比常 规 加 热 的反 应 时 间缩 短 了 很 多 。１ ９ ８ ６ 年， 加拿 大科 学家 Ｇ ｅ ｄ ｙ ｅ…再 次 利用 微 波进 行 科 学 实验 ， 并 与常 规反应 进行 对 比 ， 发现 微波 具有 合成 产
关键词 ： 微波； 有机合成； 反应机理 ； 应用
中图分类 号 ： Ｔ Ｑ ２ ０ ３ ． ９ 文 献标识 码 ： Ａ
微波 是频 率在 ３ ０ ０ Ｍ Ｈｚ 一 ３ ０ ０ Ｇ Ｈ ｚ 的 电磁 波 ， 加 热 的频 率一般 在 ２ ４ ５ ０ ＭＨ ｚ 或者 ９ １ ５ ＭＨ ｚ 。在 ２ Ｏ世
于非 电离辐射 ， 作用于分子的化学键发生共振时 ， 不 可 能发生化 学键 断裂 。其作 用 机理是 极性介 质在 微 波场作用下随其高速旋转而产生相当于分子搅动的 运动， 起到了均匀搅拌的作用。在反应 中， 有些催化
剂 或者极 性分 子能 够 选 择性 的吸 收 微 波 ， 从 而 形 成 了具有 高能量 的一些 热点 ， 在分 子搅 动 的作 用下 ， 具
进入 ２ ｌ 世纪 ， 生态 、 环境 、 资源、 经济等方面成
为 国际社 会关 注 的 主要 问题 ， 是社 会 可持 续 发 展 的
焦点 。各个行业的发展 ， 尤其是化工、 医疗卫生等行
业 的发展 极大 的提 高 了人 民的生 活 水 平 ， 为 社 会 和
有反应速度快、 选择性 高等优点。很多的研究者支 持 这个观 点 ， 也 做 了很 多 的相 关研 究 ， 比如 Ｊ ａ ｈ ｎ ｇ ｅ ｎ 等 ９ 研究 了三磷 酸腺苷 （ Ａ Ｔ Ｐ ） 在微波 作用 下 的水 解
文章 编 号 ： １ ６ ７ １－ ４ ０ ６ ７ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３— ０ ０ １ ３—０ ３
微 波新 技术 在 有 机 合 成 中的应 用
杨 智 ， 索陇宁
（ 兰州石化职业技 术学院 石油化学工程系 ， 甘肃 兰州 ７ ３ ０ ０ ６ ０ ）
摘要 ： 综述了微波新技术在有机合成 中的反应机理， 阐述 了微波新技 术在有机合成 中的 优越性 ， 列举 了微 波新技 术在 有机合 成 中的典 型应 用 。
统合 成相 比， 有着很 大 的发 展 优势 。２ ０ ０ ３年 ， Ｎ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ 杂志 上有篇 文 章 【 １ ， 综 述 了微波 化 学 的优 势 和研 究
影响。研究发现 ， 如果分子 获得能量， 就会产生跃 迁， 进而形 成亚 稳定 状 态 ， 处 于活 跃 阶段 ， 分 子 问 的 碰撞频率就会大大增加 ， 进而反应的几率大大增加 ， 反应速率极大提高。这种能量提供方式 ， 也显示 了 微波的光化学特性¨ 引。支持这个反应机理的研究 者 也很多 ， 也做 了很 多 的实 际研究 ， 比如 Ｒ ｏ ｙ 等 ¨。
人类 的发展做 出了很大的贡献。但是 ， 传统 的发展 模式造成 了生态和环境 的破坏， 也造 成了资源 的浪
费 。所 以 ， 近年 来 ， 行 业 的发 展 向绿 色化 学 、 环 境 温
和化学、 洁净技术、 环境友好的方向发展。而微波作 为促 进环境 友 好 的有 机 合 成方 面 的新 型 技术 ， 与 传
率高 、 选择性高、 反应时间短、 可以无溶剂合成 、 后处 理方便、 产物纯度高、 环境污染小等优点 ， 甚至某些 在 常规加 热条 件下 难 以发 生 的反 应 ， 在 微 波 促 进 下
也 可 以发 生 。在 近几 十 年 ， 微 波 技术 有 了很 大 的发 展， 得 到了广 泛应 用 ， 并 被称 为绿 色合成 技术 。
能 源消耗 、 减少 环境 污染 、 改 良产物性 能等 方面 的优 点， 得到 了快 速的发 展 ， 被 称为 “ 绿色化 学 ” 。
纪７ Ｏ年代初 ， 微 波作为一种能量 ， 广泛应用于很多
领域 ， 如食 品、 医疗卫生 、 纳 米 材 料 的 合 成 等。
ｌ 微 波 促进 有机 反 应 的机 理
反应 就验 证 了这 一观 点 。 另 一种 观 点认 为 ， 微 波对 有 机 化 学反 应 的作 用 比较复 杂 ， 除 了其提 供能 量 的热效应外 ， 也 能改 变反 应 的动力 学 。微波是 电磁 波 ， 是 一种 能量 ， 对 分 子 的 转 动起 到激发 的作 用 ， 也 对 化学 键 的断 裂有 很 大 的
第１ ３卷 第 期
２ ０ １ ３年 ９ 月
兰州石化职业技术 学院学报
Ｊ ｏ ｕ ｎａ ｒ ｌ ｏ ｆ Ｌ ａ ｎ ｚ ｈ ｏ ｕ Ｐ ｅ ｔ ｒ ｏ ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｃ ｏ Ｈ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
Ｖ０ １ ． １ ３ Ｎ ｏ ． ３ Ｓ ｅ ｐ ．， ２ ０ １ ３
・
１ ４・
兰 州 石 化 职 业 技 术 学 院 学 报
进展。由于微波化学在相关产业中的应用有着降低
收稿 日期 ： ２ ０ １ ３— ０ ５一ｌ １
基金项 目： 甘肃省高校研究生导师科研基金资助项 目（ １ ０ １ ５ － ０ １ ） 作者简介 ： 杨 智（ １ ９ ７ ６ 一 ） ， 男， 甘肃会宁 人， 讲师， 硕士．
对 于微 波 能够 加 速 反应 的机理 ， 现在 科学 界 普 遍集 中于两种 观点 Ｊ 。一种 观 点 认 为 ， 微 波是 一 种 提 供能量 的方 式 ， 不 能 改 变反 应 的动力 学 。微 波 属
最早 的应 用在 １ ９ ６ ９年 ， 美 国科 学家 Ｖ ａ ｎ ｄ ｅ ｒ ｈ ｏ ｆ 用 家用 微 波炉加 热进 行 实 验 研究 ， 发 现微 波 加 热 的反 应 时 间 比常 规 加 热 的反 应 时 间缩 短 了 很 多 。１ ９ ８ ６ 年， 加拿 大科 学家 Ｇ ｅ ｄ ｙ ｅ…再 次 利用 微 波进 行 科 学 实验 ， 并 与常 规反应 进行 对 比 ， 发现 微波 具有 合成 产
关键词 ： 微波； 有机合成； 反应机理 ； 应用
中图分类 号 ： Ｔ Ｑ ２ ０ ３ ． ９ 文 献标识 码 ： Ａ
微波 是频 率在 ３ ０ ０ Ｍ Ｈｚ 一 ３ ０ ０ Ｇ Ｈ ｚ 的 电磁 波 ， 加 热 的频 率一般 在 ２ ４ ５ ０ ＭＨ ｚ 或者 ９ １ ５ ＭＨ ｚ 。在 ２ Ｏ世
于非 电离辐射 ， 作用于分子的化学键发生共振时 ， 不 可 能发生化 学键 断裂 。其作 用 机理是 极性介 质在 微 波场作用下随其高速旋转而产生相当于分子搅动的 运动， 起到了均匀搅拌的作用。在反应 中， 有些催化
剂 或者极 性分 子能 够 选 择性 的吸 收 微 波 ， 从 而 形 成 了具有 高能量 的一些 热点 ， 在分 子搅 动 的作 用下 ， 具
进入 ２ ｌ 世纪 ， 生态 、 环境 、 资源、 经济等方面成
为 国际社 会关 注 的 主要 问题 ， 是社 会 可持 续 发 展 的
焦点 。各个行业的发展 ， 尤其是化工、 医疗卫生等行
业 的发展 极大 的提 高 了人 民的生 活 水 平 ， 为 社 会 和
有反应速度快、 选择性 高等优点。很多的研究者支 持 这个观 点 ， 也 做 了很 多 的相 关研 究 ， 比如 Ｊ ａ ｈ ｎ ｇ ｅ ｎ 等 ９ 研究 了三磷 酸腺苷 （ Ａ Ｔ Ｐ ） 在微波 作用 下 的水 解
文章 编 号 ： １ ６ ７ １－ ４ ０ ６ ７ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３— ０ ０ １ ３—０ ３
微 波新 技术 在 有 机 合 成 中的应 用
杨 智 ， 索陇宁
（ 兰州石化职业技 术学院 石油化学工程系 ， 甘肃 兰州 ７ ３ ０ ０ ６ ０ ）
摘要 ： 综述了微波新技术在有机合成 中的反应机理， 阐述 了微波新技 术在有机合成 中的 优越性 ， 列举 了微 波新技 术在 有机合 成 中的典 型应 用 。
统合 成相 比， 有着很 大 的发 展 优势 。２ ０ ０ ３年 ， Ｎ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ 杂志 上有篇 文 章 【 １ ， 综 述 了微波 化 学 的优 势 和研 究
影响。研究发现 ， 如果分子 获得能量， 就会产生跃 迁， 进而形 成亚 稳定 状 态 ， 处 于活 跃 阶段 ， 分 子 问 的 碰撞频率就会大大增加 ， 进而反应的几率大大增加 ， 反应速率极大提高。这种能量提供方式 ， 也显示 了 微波的光化学特性¨ 引。支持这个反应机理的研究 者 也很多 ， 也做 了很 多 的实 际研究 ， 比如 Ｒ ｏ ｙ 等 ¨。
人类 的发展做 出了很大的贡献。但是 ， 传统 的发展 模式造成 了生态和环境 的破坏， 也造 成了资源 的浪
费 。所 以 ， 近年 来 ， 行 业 的发 展 向绿 色化 学 、 环 境 温
和化学、 洁净技术、 环境友好的方向发展。而微波作 为促 进环境 友 好 的有 机 合 成方 面 的新 型 技术 ， 与 传
率高 、 选择性高、 反应时间短、 可以无溶剂合成 、 后处 理方便、 产物纯度高、 环境污染小等优点 ， 甚至某些 在 常规加 热条 件下 难 以发 生 的反 应 ， 在 微 波 促 进 下
也 可 以发 生 。在 近几 十 年 ， 微 波 技术 有 了很 大 的发 展， 得 到了广 泛应 用 ， 并 被称 为绿 色合成 技术 。
能 源消耗 、 减少 环境 污染 、 改 良产物性 能等 方面 的优 点， 得到 了快 速的发 展 ， 被 称为 “ 绿色化 学 ” 。
纪７ Ｏ年代初 ， 微 波作为一种能量 ， 广泛应用于很多
领域 ， 如食 品、 医疗卫生 、 纳 米 材 料 的 合 成 等。
ｌ 微 波 促进 有机 反 应 的机 理
反应 就验 证 了这 一观 点 。 另 一种 观 点认 为 ， 微 波对 有 机 化 学反 应 的作 用 比较复 杂 ， 除 了其提 供能 量 的热效应外 ， 也 能改 变反 应 的动力 学 。微波是 电磁 波 ， 是 一种 能量 ， 对 分 子 的 转 动起 到激发 的作 用 ， 也 对 化学 键 的断 裂有 很 大 的
第１ ３卷 第 期
２ ０ １ ３年 ９ 月
兰州石化职业技术 学院学报
Ｊ ｏ ｕ ｎａ ｒ ｌ ｏ ｆ Ｌ ａ ｎ ｚ ｈ ｏ ｕ Ｐ ｅ ｔ ｒ ｏ ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｃ ｏ Ｈ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
Ｖ０ １ ． １ ３ Ｎ ｏ ． ３ Ｓ ｅ ｐ ．， ２ ０ １ ３
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兰 州 石 化 职 业 技 术 学 院 学 报