1、對微波促進有機化學(xué)開展的具體分析 對微波促進有機化學(xué)開展的具體分析 摘 要：微波技術(shù)最早出現(xiàn)的時間是第二次世界大戰(zhàn)，距離我們現(xiàn)在的21世紀(jì)已經(jīng)是非常久遠(yuǎn)了。在當(dāng)今時代，微波技術(shù)開始應(yīng)用到我們的有機化學(xué)當(dāng)中，微波在有機化學(xué)反響的過程中是一種區(qū)別于傳統(tǒng)的能量來源，目前微波技術(shù)已經(jīng)受到越來越多的人關(guān)注。文章為了讓更多的人能夠?qū)ξ⒉ㄔ谟袡C化學(xué)中的應(yīng)用有所了解，特對微波促進有機化學(xué)反響的原理和特點做出介紹，并對近幾年微波在促進有機化學(xué)開展的方面做出論述。 關(guān)鍵詞：微波；有機化學(xué)反響；設(shè)備；反響原理 在最初的時候，德國設(shè)計創(chuàng)造了微波，它作為一種固定頻率的裝置用于雷達(dá)的設(shè)計。隨著時間的推移，微波技術(shù)也開始應(yīng)

2、用到了通訊領(lǐng)域，過了一段時間又開始涉足于分析樣品的制備，甚至在食品加工方面也有所應(yīng)用。到了1986年的時候，加拿大的Gedye和與他一起合作的同事們在做實驗的時候有了新的發(fā)現(xiàn)，他們通過實驗得出微波在有機化學(xué)的開展方面起著積極地促進作用。下面就來介紹一下微波在促進有機化學(xué)開展方面的具體應(yīng)用。 1 了解促進有機化學(xué)開展所用到的微波設(shè)備 總體來說在促進有機化學(xué)開展時所用到的微波設(shè)備主要是由微波爐設(shè)備和反響容器這兩個局部組成，具體介紹如下： 1.1 微波爐設(shè)備的應(yīng)用和改造 通常情況下，在實驗室里面是通過商品化了的家用微波爐來完成微波對有機化學(xué)的促進反響的，這種微波爐一般情況下造價非常低，體積也極小，容

3、易搬動。有機化學(xué)家通過實驗得出了一個結(jié)論，當(dāng)微波促進有機化學(xué)反響效果明顯的時候反響物的顆粒通常也比擬小，相反，如果反響物的顆粒太大，微波促進有機化學(xué)反響的效果會大大降低。 如果想在微波爐里面進行回流反響，就必須對我們實驗室用的微波爐進行改造。我們在商品化了的家用微波爐里面做實驗的時候，采用的反響容器就只有兩種方法，即封口和未封口。在未封口的反響容器中，用易燃易爆的物質(zhì)做實驗的時候就相當(dāng)危險，這就要求對我們現(xiàn)有的微波爐設(shè)備進行改造，使其能夠完成回流操作，使實驗?zāi)軌蚱桨驳倪M行。像這類的實驗室用微波爐在進行改造的時候相對來說簡單一些，為了使其能夠進行回流反響，我們可以將微波爐的側(cè)面或者頂部位置打上一

4、個孔，將玻璃管通過打的孔插在微波爐上并與接上冷凝管的反響器連接在一起，其中，在冷凝的時候我們用自來水就可以。在回流的過程中我們一定不能使微波出現(xiàn)泄漏的情況，可以通過在微波爐上打孔的地方連接金屬管子的方法來防止泄露現(xiàn)象的發(fā)生，金屬管子的直徑和長度都是嚴(yán)格按照要求選擇的。 1.2 反響容器的制備 在選擇反響容器的制備材料的時候，一般并沒有太嚴(yán)格的要求，一般情況下，選擇的材料只要微波能夠很容易穿過，并且不會影響微波的吸收，我們都可以接受。比方說，玻璃、聚四氯乙烯和聚苯乙烯等這些材料都可以用來制作微波的反響容器。我們都知道微波是通過內(nèi)部加熱的方式進行加熱的，升溫用的時間比擬短，這個時候如果我們的反響容

5、器過于密封就會有爆炸的危險，這樣不僅會損害設(shè)備，還會傷害到實驗者。所以說，我們在制作密封性較好的微波反響容器的時候必須按照要求將它設(shè)計成能夠耐受得住特定的壓力。至于那些對密封性要求不高，在敞口的容器中就能進行反響，反響容器的制作材料并不做嚴(yán)格的要求，通常情況下玻璃材料就能夠滿足要求。 僅僅設(shè)計出能夠耐受一定壓力的微波反響容器是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還必須將能夠檢測溫度的熱電偶裝置和能夠感受壓力的系統(tǒng)安裝在反響容器中?？偠灾ㄟ^學(xué)者們的不斷研究開發(fā)，微波促進有機化學(xué)實驗的設(shè)備將會變得越來越先進。 2 微波在促進有機化學(xué)開展的具體反響原理分析 微波是一種介于紅外線和無線電波之間的電磁波，它的波長在1厘米

6、到1米的區(qū)域之間不等，在進行微波加熱的時候我們常常采用的微波設(shè)備的波長為12.2厘米或者33.3厘米，我們用于商業(yè)用途的微波爐設(shè)備的波長通常情況下為12.2厘米?；瘜W(xué)學(xué)者們關(guān)于微波能夠促進有機化學(xué)反響方面主要存在以下兩種不同觀點： 第一類觀點，微波在加熱的過程中是通過內(nèi)部加熱的方式進行的，這種加熱方式通常在短時間內(nèi)就可以完成，并且受熱均勻?qū)囟鹊囊蠼y(tǒng)一，更不會發(fā)生一局部加熱完成另一局部還沒開始加熱的現(xiàn)象。但這些化學(xué)學(xué)者們認(rèn)為，微波加熱也僅僅是一種普普通通的加熱形式，它和傳統(tǒng)意義上的加熱并沒有太明顯的差異。微波在加熱的過程中只能單純地使加熱物質(zhì)的內(nèi)能增加，但是化學(xué)反響的動力學(xué)性質(zhì)并沒有發(fā)生本質(zhì)

7、的變化。微波之所以能夠?qū)τ袡C化學(xué)反響進行促進，主要的原因還是微波能夠選擇極性物質(zhì)來進行加熱，也就是我們常說的微波具有致熱的效應(yīng)。 第二類觀點，微波促進有機化學(xué)反響是一個非常繁雜的過程，它不僅是通過簡單的加熱來完成的，最主要的還是因為微波能夠?qū)⒎错懙膭恿W(xué)性質(zhì)進行本質(zhì)上的改變，也就是與微波的致熱效應(yīng)相對立的非致熱效應(yīng)。他們認(rèn)為微波作為一種電磁波，理所當(dāng)然就應(yīng)該具備電磁的影響力，更重要的是微波的特性也會具有一定的影響范圍。微波可以促進分子的轉(zhuǎn)動速度，最終使化學(xué)鍵能夠極快地發(fā)生斷裂，由此加速了有機化學(xué)反響的進行。 3 微波在有機化學(xué)開展過程中的具體應(yīng)用分析 3.1 微波在酯化反響中的具體應(yīng)用 在日用

8、化學(xué)品工業(yè)和食品工業(yè)的生產(chǎn)過程中，乙二酸二乙酯是一種非常常用的無色的油狀液體，它的主要作用就是在有機合成反響的過程中做溶劑或者中間體。在我們傳統(tǒng)的乙二酸二乙酯的制備過程中用的是硫酸催化法，雜多酸催化法以及對甲苯磺酸催化法，這樣傳統(tǒng)的制備方法比擬消耗時間。在酯化反響的過程中如果采用微波催化的方法，那么可以大大縮短反響時間。 3.2 微波在縮醛反響的具體應(yīng)用 縮醛的制備方式并不是單一的，比方說，它可以由相對應(yīng)的醛與醇類化合物在質(zhì)子酸的作用下經(jīng)過縮合反響制備出來。但是無論是哪一種傳統(tǒng)的縮醛制備方法，都存在著不少的缺點，例如，這些方法對環(huán)境的污染相當(dāng)嚴(yán)重，很容易對設(shè)備造成腐蝕，反響過程中的催化劑價格也

9、非常的高，通過這些方法生產(chǎn)出來的縮醛純度也不夠高，并且得到率很低。為了解決這些傳統(tǒng)的制備方法帶來的弊端，化學(xué)學(xué)者們將微波應(yīng)用于縮醛的制備，整個反響過程中苯乙醛和乙二醇在NaHSO4H2O的催化作用下在沒有有機溶劑且以無機為載體的條件下反響得到苯乙醛乙二醇縮醛。微波制備縮醛的方法不僅操作起來非常的簡便，反響完成后的處理工作也非常簡單容易操作，并且催化劑NaHSO4H2O也非常廉價易得，最重要的是縮醛的得率與傳統(tǒng)的制備方法相比明顯地要高許多，并且排放物也不會對環(huán)境造成污染。 3.3 微波在金屬有機化學(xué)反響方面的具體應(yīng)用 隨著微波技術(shù)開始在各個方面進行普及，金屬有機化學(xué)反響也開始將微波加熱應(yīng)用于其中，在我們的傳統(tǒng)金屬有機化學(xué)反響過程中要想合成一些金屬的配合物往往需要非常長的時間，有一些合成反響甚至需要幾百個小時才能完成，這在人力物力上都造成了極大地浪費。為了縮短反響時間，化學(xué)學(xué)者們將微波技術(shù)應(yīng)用于金屬配合物的制備，通常消耗幾分鐘就可以完成，大大提高了工作效率以及金屬配合物的提取率。 4 結(jié)束語 根據(jù)文章所講的內(nèi)容可以看出，微波在促進有機化學(xué)開展的空間是極大的，它促進有機化學(xué)開展的方式是普通的加熱技術(shù)無法相比的。有機化學(xué)反響有了微波技術(shù)的促進，