离子液体催化下多组分反应的研究(6)
1.4.2 微波加热原理
直流电源提供微波发生器的磁控管所需的直流功率, 微波发生器产生交变电场,该电场作用在处于微波场的物体上,由于电荷分布不平衡的小分子迅速吸收电磁波而使极性分子产生25 亿次/s 以上的转动和碰撞,从而极性分子随外电场变化而摆动并产生热效应; 又因为分子本身的热运动和相邻分子之间的相互作用, 使分子随电场变化而摆动的规则受到了阻碍, 这样就产生了类似于摩擦的效应,一部分能量转化为分子热能,造成分子运动的加剧, 分子的高速旋转和振动使分子处于亚稳态, 这有利于分子进一步电离或处于反应的准备状态, 因此被加热物质的温度在很短的时间内得以迅速升高。
1.4.3 微波加热特点
A 加热速度快。由于微波能够深入物质的内部，而不是依靠物质本身的热传导，因此只需要常规方法十分之一到百分之一的时间就可完成整个加热过程。
B 热能利用率高，节省能源，无公害，有利于改善劳动条件。
C 反应灵敏。常规的加热方法不论是电热、蒸汽、热空气等，要达到一定的温度都需要一段时间，而利用微波加热，调整微波输出功率，物质加热情况立即无惰性地随着改变，这样便于自动化控制。
D 产品质量高。微波加热温度均匀，表里一致，对于外形复杂的物体，其加热均匀性也比其它加热方法好。对于有的物质还可以产生一些有利的物理或化学作用。
1.4.4 微波辐射有机反应类型
A 重排反应
Claisen重排反应是重要的周环反应之一，微波辐射可以有效地促进这类反应的发生。srikrishna等[37]研究发现，环已烷基烯醇在敞开的容器中，经微波辐射10 min可得收率为87%的产物。而在常规条件下，在密闭的试管内反应48 h才能得到与之相近的产物。反应式如下：
B Diels-Alder反应
Diels-Alder反应[38]是一种环加成反应，在微波作用下可以明显减少反应的时间和提高产率.如1991年Berlan利用微波辐射技术合成了二氢吡喃衍生物，反应时间为10 min , 产率达到了96% 。而用传统的方法加热回流需6 h，产率仅为14%。反应式如下：
C 取代反应
周运友等[39]以溴苯、a-氨基酸为原料，碘化亚铜为催化剂，DMF为溶剂，在碱性介质中微波辐射合成了N-苯基-α-氨基酸，成功地用胺基取代了苯环上的溴。反应式为:
对于在AlC13催化下的苯或甲苯的Friedel-Crafts锗化反应，使用微波技术可将反应时间由传统方法的24 h 缩短为2 h, 产率由20% 提高到了25% 。反应式如下: