楊兆國(沈陽科創(chuàng)化學品有限公司， 遼寧 沈陽 110144)

微波合成技術及在有機合成中的應用

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社會不斷發(fā)展進步的同時促使著科學技術也在不斷的發(fā)展，微波的發(fā)明和使用為人們的生活帶來了很大的改變。在生活中，人們利用微波對物質產生的作用使得食物能夠被加熱，這給人們的生活帶來了很大的方便。文章通過對微波合成技術的研究和探討，了解微波的作用原理，以便在今后的生活中發(fā)揮更大的作用，同時增強在有機合成中的應用。

微波合成技術;機理;應用

微波屬于一種物理現象，但是也被運用到化學當中去了。通過微波化學在有機合成中的運用可以作用在很多的范圍內，目前所關注的環(huán)境保護也可以運用微波化學來實行。隨著科學技術的不斷發(fā)展，微波化學技術也在不斷的提升，在目前的化學領域中，人們對微波的探究越來越關注。通過對微波發(fā)展史的了解，使得人們能夠更好的研究探索它，充分的發(fā)揮微波技術在實踐中的運用。

1 微波化學的定義分析

所謂的微波化學主要是指在建立在微波場中的物質特性和相互作用的深入研究基礎上發(fā)展出來的，理論基礎包括電磁場、電磁波、物質結構等理論，然后利用現代的微波技術來深入的研究所形成的一門科學，微波場可以直接作用化學體系從而推進各類的化學反應，與此同時通過誘導可以產生等離子，然后在各種化學反應中被有效利用，前者是一般意義的微波化學，微波對凝聚態(tài)的物質的化學作用就明顯屬于這一條；后一類的例子主要是微波對氣態(tài)物質的作用。

微波化學這一說法首先是從微波的等離子體的化學發(fā)展形成發(fā)展的，早在1952年就有學者提出可以利用軸諧振腔來獲取微波誘導的等離子體，后來在1981年，已經可以成功的通過微波來增強化學氣相的沉積法，并且被廣泛的用在了微波電子材料的刻蝕和凈化，而且相關的產業(yè)已經形成并在不斷的完善。

2 微波反應的機理分析

微波對于不同的反應體系產生的作用不同，它不僅可以加熱物質，而且還可以對產生一些比較細小的變化過程中，加速物質之間的作用，加快反應；也可以推遲物質之間的反應。從上述的總結來看，微波對反應體系的作用是一個相對復雜的過程，至今還未能理順機理的規(guī)律，歸納如下：

(1)加熱效應 所謂的加熱效應就是指微波在過程中可以對物質進行加熱，大大提高了物質的反應速度。

微波加熱其本質就是過程中的電磁能有效的轉變成熱能。他的轉變和物質中分子的微觀粒子的運動軌跡緊密相連，在但磁場的作用下會產生：電子極化、介電極化、取向極化和原子極化前兩種極化的時間較長，在十秒到十二秒和十秒十三秒之間，要快于微波頻率；后兩種極化的時間則和微波的頻率較為接近，可以將微波能轉變成熱能。微波的強穿透性可以在物體的內部和外部同時進行加熱，密閉容器的壓力較大，溫度在升高的過程中反應的速度也在不斷的加快，這些都會推進化學反應的速度。

(2)催化效應 很多的有機化合物不會直接的吸收微波，主要是通過某種強烈的吸收微波的媒介將微波能傳遞給相對應的物質進而引發(fā)化學反應，如果是可以在微波的照射下就可以出現的催化反應就是所謂的微波誘導催化反應，區(qū)分于普通的加熱效應，他主要是通過催化劑和其他載體誘導發(fā)生的。

(3)非熱效應 化學的分支領域中微波已經開始廣泛的應用了，與此同時，傳統(tǒng)的微波加熱效應也受到了強烈的沖擊，通過實驗人們發(fā)現微波對化學反應的影響受環(huán)境的制約的同時也和微波、化學反應密切相關。微波可以加快反應，也可以抑制反應，也可以引導出現選擇性的反應的發(fā)生。有人利用微波來合成磷酸鋅，這個現象用加熱效應是無法解釋清楚的，在常規(guī)情況下，水溶性的磺化鈦青銅是無法產生的，這也說明了非熱效應的存在。

3 微波合成技術在有機合成中應用的分析

近年來，科技的發(fā)展使得人們產生了微波用于有機合成的想法，由于微波的有機合成具有一系列的優(yōu)點，例如，操作起來非常的方便，節(jié)省反應的時間，所得的產品純度比較高等。這些優(yōu)點使得微波在有機合成中的運用發(fā)展的更加迅速。了解微波合成技術在有機合成中的應用是非常有必要的。

(1)微波密閉合成反應技術 微波密閉合成反應的原理就是在密閉的空間中將反應物體放置其中，然后再將整個密閉的反應器放在微波的環(huán)境下，經過一段時間的反應，等到結束之后放到環(huán)境溫度中然后再純化。這種微波密閉合成反應技術對于外在條件具有要求，需要高溫高壓，這樣有利于加快整個反應的時間。經過研究發(fā)現，密閉空間環(huán)境越小，所處的環(huán)境溫度越高，壓力越大，反應所消耗的時間就會越少，但是為了保證應用的安全，密閉環(huán)境不能夠過小，要適中的選擇。

(2)微波常壓合成反應技術 微博合成條件的高溫高壓在實際的操作中有點難以實現，為了使得整個合成在容易控制的條件下實行采用了常壓合成技術。通過實驗研究的反復操作，人們發(fā)現，通過利用高沸點的溶劑使得合成反應達到了所需要的溫度條件，在常壓下進行了阿司匹林的合成。但是這一操作存在著一定的危險性，需要在操作的過程中注意避免出現明火，否則就會出現爆炸。為了有效的控制危險的發(fā)生，英國研究者利用干冰來解決了這一問題。

4 結語

綜上所述，微波在化學中的應用所能夠影響到的領域越來越多，微波合成技術受到了廣泛研究者的愛好。微波在有機化學中的合成技術是非常復雜的，需要通過更多的研究才能更好的使其發(fā)揮作用。人們對微波的最原始的認知就是熱效應，通過微波合成技術的研究，使得人們對微波有了更多的了解，促使著微波技術的發(fā)展。

[1]顧可權.重要有機化學反應[M].上海:上?？茖W技術出版社,2012:384.

[2]李英俊,陳繼疇,李名慈.西北師范學院學報[M](自然科學版)2012，(2):41;2013(z)：47.