微波场中的化学反应进展——有机合成
1986 年,Gedye 等人发现将微波加热技术用于微波化学有机合成可显著提高反应速度,此后微波化学有机合成很快发展起来。
液相有机合成
对于微波辐射下的液相有机合成反应,选择合适的溶剂作为微波传递介质是关键。极性溶剂如乙酸、丙酮、低碳醇、乙酸丁酯等吸收微波的能力较强,在微波场中可很快加热,可用作反应溶剂;环己烷、乙醚、苯等非极性溶剂不能直接吸收微波能,但若加入少量极性溶剂可提高其吸收微波的能力,也可作为反应溶剂;有些反应物本身即可作为反应溶剂。在微波场中进行氧化、重排、缩合等液相有机合成反应,往往能收到加快速度、提高转化率的效果。以氯化氢为催化剂,微波加热叔胺和芳醛制取希夫碱时,可很快生成具有光学活性的对位β2内酰胺。这是由于微波场对立体结构不同的化合物的作用大小有差别,造成它们的化学位的差异,从而使对位β2内酰胺的生成量增大。对位β2内酰胺是抗菌素类药品的重要中间体,选择性地合成光学活性物质是许多化学家梦寐以求的目标,微波介入为有光学活性物质的合成提供了新的可能途径。羧酸与醇的酯化反应速度通常很慢,但羧酸与醇的介电常数较大,微波介入可使反应物温度瞬间升高,反应可以更快达到平衡。在微波加热下,在流动管状反应器中,以硫酸或离子交换树脂催化苯甲酸与乙醇的酯化反应,在较短时间能获得比传统加热方法更高的收率。
在传统加热方式下合成噻吩、喹啉、吡咯等杂环化合物及其衍生物速度很慢,在100～200 W微波辐射下以2 ,52己二酮与伯胺进行Paal2Knorr 反应则在不到2 min 时间就可合成出N2烷基吡咯,产率达80 %以上,而采用传统加热方法达到同样产率则需12 h 。采用该方法可望合成一系列吡咯衍生物。
1986 年,Gedye 等人发现将微波加热技术用于微波化学有机合成可显著提高反应速度,此后微波化学有机合成很快发展起来。
液相有机合成
对于微波辐射下的液相有机合成反应,选择合适的溶剂作为微波传递介质是关键。极性溶剂如乙酸、丙酮、低碳醇、乙酸丁酯等吸收微波的能力较强,在微波场中可很快加热,可用作反应溶剂;环己烷、乙醚、苯等非极性溶剂不能直接吸收微波能,但若加入少量极性溶剂可提高其吸收微波的能力,也可作为反应溶剂;有些反应物本身即可作为反应溶剂。在微波场中进行氧化、重排、缩合等液相有机合成反应,往往能收到加快速度、提高转化率的效果。以氯化氢为催化剂,微波加热叔胺和芳醛制取希夫碱时,可很快生成具有光学活性的对位β2内酰胺。这是由于微波场对立体结构不同的化合物的作用大小有差别,造成它们的化学位的差异,从而使对位β2内酰胺的生成量增大。对位β2内酰胺是抗菌素类药品的重要中间体,选择性地合成光学活性物质是许多化学家梦寐以求的目标,微波介入为有光学活性物质的合成提供了新的可能途径。羧酸与醇的酯化反应速度通常很慢,但羧酸与醇的介电常数较大,微波介入可使反应物温度瞬间升高,反应可以更快达到平衡。在微波加热下,在流动管状反应器中,以硫酸或离子交换树脂催化苯甲酸与乙醇的酯化反应,在较短时间能获得比传统加热方法更高的收率。
在传统加热方式下合成噻吩、喹啉、吡咯等杂环化合物及其衍生物速度很慢,在100～200 W微波辐射下以2 ,52己二酮与伯胺进行Paal2Knorr 反应则在不到2 min 时间就可合成出N2烷基吡咯,产率达80 %以上,而采用传统加热方法达到同样产率则需12 h 。采用该方法可望合成一系列吡咯衍生物。
