微波有機(jī)反應(yīng)

微波反應(yīng)綠色化學(xué)美國(guó)《綠色化學(xué)》（GreenChemistry）雜志的定義，綠色化學(xué)是指：在制造和應(yīng)用化學(xué)產(chǎn)品時(shí)應(yīng)有效利用（最好可再生）原料，消除廢物和避免使用有毒的和危險(xiǎn)的試劑和溶劑。綠色化學(xué)的核心是利用化學(xué)原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染，反應(yīng)物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物。綠色化學(xué)又稱“環(huán)境友好化學(xué)”，是近十年才產(chǎn)生和發(fā)展起來的，它涉及有機(jī)合成、催化、生物化學(xué)、分析化學(xué)等學(xué)科，內(nèi)容廣泛。微波誘導(dǎo)有機(jī)化學(xué)微波作為一種傳輸介質(zhì)和加熱能源已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于各學(xué)科領(lǐng)域。微波是指頻率為300MHz~300KMHz的電磁波（波長(zhǎng)在1m~1mm之間的電磁波）。1969年，美國(guó)科學(xué)家Vanderhoff利用家用微波爐加熱進(jìn)行了丙烯酸酯、丙烯酸和α-甲基丙烯酸的乳液聚合，意外發(fā)現(xiàn)于常規(guī)加熱相比，微波加熱會(huì)使聚合速度明顯的加快。

VanderhoffJ.W..CarryingoutChemicalReactionsUsingMicrowaveEnergy[P].US3432413,1969-03-11.1986年Gedye及其同事研究了在微波爐中進(jìn)行的酯化反應(yīng)，才使得微波技術(shù)作為一種新技術(shù)在有機(jī)合成中應(yīng)用。在后來的短短十幾年里逐漸形成了一門交叉學(xué)科——Microwave-inducedOrganicReactionsEnhancementChemistry

GedyeR.,SmithF.,WestawayK.,AliH.,etal..Theuseofmicrowaveovensforrapidorganicsynthesis[J].TetrahedronLett.,1986,27(3):279-282.原理物質(zhì)分子偶極振動(dòng)同微波振動(dòng)具有相似的頻率，在快速振動(dòng)的微波磁場(chǎng)中，分子偶極的振動(dòng)盡力同磁場(chǎng)的振動(dòng)相匹配，而分子偶極的振動(dòng)又滯后于磁場(chǎng)，物質(zhì)分子吸收電磁能以每秒數(shù)十億次的高速振動(dòng)而產(chǎn)生熱能。有機(jī)物多為極性和非極性化合物，極性分子會(huì)有偶極作用，當(dāng)微波遇到極性分子時(shí)會(huì)引起分子的劇烈振蕩而產(chǎn)生分子熱；而非極性分子由于極性分子的存在而產(chǎn)生誘導(dǎo)和色散偶極，也會(huì)在微波這種高頻交變的電場(chǎng)作用下，產(chǎn)生振動(dòng)而產(chǎn)生分子熱。

樊興軍,焦天權(quán),譚干祖,俞賢達(dá),尤進(jìn)茂.微波促進(jìn)有機(jī)化學(xué)反應(yīng)研究進(jìn)展化學(xué)進(jìn)展,1998,10(03):285-295Single-andMulti-mode在家用或工業(yè)微波爐等多模微波諧振腔中，微波能量處于過模狀態(tài)，微波腔可以激起多種不同的諧振波，模式為多樣化分布，這稱為多模微波技術(shù)。多模因其腔體大，可以用來進(jìn)行大規(guī)模的無需精確控制的反應(yīng)單模是指微波模式為單一可計(jì)算的固定化的分布，微波場(chǎng)較為穩(wěn)定。Microwavesenteringacavityarereflectedbythewallsgenerat-ing3Dwavepatternswithinthecavity,calledmodes聚焦單模微波技術(shù)劉偉,楊海鵬.單模微波合成已成為主流藥物和材料研發(fā)工具的原因特點(diǎn)劇烈高效精確溫度（℃）產(chǎn)率（%）壓強(qiáng)（bar）微波反應(yīng)儀Oneatatime反應(yīng)物容量2-7mL<200℃24位自動(dòng)進(jìn)樣合成儀反應(yīng)物容量0.5~6mL-80℃~300℃Pfau-Plattnerreaction(liquid-liquidreactants)Conventional: 4daysat110℃,~90%Microwave: 10minat200℃,20-30%conversionbutcleanMicrowave: 5minat250℃,90%byUV

Anester-to-amideconversion(liquid-solidreactants)Conventional: reflux,incompletedreactionMicrowave: 10minat200℃ ~100%conversionfromTypeIIreagentsCyclization(solid-solidreactants)Conventional: didnotworkMicrowave: 5minat200℃,10-20%byLC/MSThereactiondidnotworkifruninDMForDPETransitionMetal-mediatedReaction-1SuzukicouplingShulanZConventional: 6-24hat80℃,didnotworkatallMicrowave: 5minat180℃,34%(isolated)TransitionMetal-mediatedReaction-2IndoleSynthesisShulanZConventional: 18hat80℃,35%(isolated)Microwave: 5minat200℃,57%(isolated)Thereactionstoppedpriortothecyclizationwithbothmethods.AmidineSynthesisfromNitrileToddFConventional: 4-24hat100℃,60-70%(isolated) Microwave: 5minat150℃,100%conversionbyLC/MSTransitionMetal-mediatedReaction-3BoronicMannichReactionConvent