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1、微波有机反应绿色化学美国《绿色化学》（GreenChemistry）杂志的定义，绿色化学是指：在制造和应用化学产品时应有效利用（最好可再生）原料，消除废物和避免使用有毒的和危险的试剂和溶剂。绿色化学的核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染，反应物的原子全部转化为期望的最终产物。绿色化学又称“环境友好化学”，是近十年才产生和发展起来的，它涉及有机合成、催化、生物化学、分析化学等学科，内容广泛。微波诱导有机化学微波作为一种传输介质和加热能源已经广泛的应用于各学科领域。微波是指频率为300M
2、Hz~300KMHz的电磁波（波长在1m~1mm之间的电磁波）。1969年，美国科学家Vanderhoff利用家用微波炉加热进行了丙烯酸酯、丙烯酸和α-甲基丙烯酸的乳液聚合，意外发现于常规加热相比，微波加热会使聚合速度明显的加快。VanderhoffJ.W..CarryingoutChemicalReactionsUsingMicrowaveEnergy[P].US3432413,1969-03-11.1986年Gedye及其同事研究了在微波炉中进行的酯化反应，才使得微波技术作为一种新技术在有机合成中应
3、用。在后来的短短十几年里逐渐形成了一门交叉学科——Microwave-inducedOrganicReactionsEnhancementChemistryGedyeR.,SmithF.,WestawayK.,AliH.,etal..Theuseofmicrowaveovensforrapidorganicsynthesis[J].TetrahedronLett.,1986,27(3):279-282.原理物质分子偶极振动同微波振动具有相似的频率，在快速振动的微波磁场中，分子偶极的振动尽力同磁场的振动相
4、匹配，而分子偶极的振动又滞后于磁场，物质分子吸收电磁能以每秒数十亿次的高速振动而产生热能。有机物多为极性和非极性化合物，极性分子会有偶极作用，当微波遇到极性分子时会引起分子的剧烈振荡而产生分子热；而非极性分子由于极性分子的存在而产生诱导和色散偶极，也会在微波这种高频交变的电场作用下，产生振动而产生分子热。樊兴军,焦天权,谭干祖,俞贤达,尤进茂.微波促进有机化学反应研究进展化学进展,1998,10(03):285-295Single-andMulti-mode在家用或工业微波炉等多模微波谐振腔中，微波能量
5、处于过模状态，微波腔可以激起多种不同的谐振波，模式为多样化分布，这称为多模微波技术。多模因其腔体大，可以用来进行大规模的无需精确控制的反应单模是指微波模式为单一可计算的固定化的分布，微波场较为稳定。Microwavesenteringacavityarereflectedbythewallsgenerat-ing3Dwavepatternswithinthecavity,calledmodes聚焦单模微波技术刘伟,杨海鹏.单模微波合成已成为主流药物和材料研发工具的原因特点剧烈高效精确温度（℃）产率（%）
6、压强（bar）微波反应仪Oneatatime反应物容量2-7mL<200℃24位自动进样合成仪反应物容量0.5~6mL-80℃~300℃Pfau-Plattnerreaction(liquid-liquidreactants)Conventional:4daysat110℃,~90%Microwave:10minat200℃,20-30%conversionbutcleanMicrowave:5minat250℃,90%byUVAnester-to-amideconversion(liquid-soli
7、dreactants)Conventional:reflux,incompletedreactionMicrowave:10minat200℃~100%conversionfromTypeIIreagentsCyclization(solid-solidreactants)Conventional:didnotworkMicrowave:5minat200℃,10-20%byLC/MSThereactiondidnotworkifruninDMForDPETransitionMetal-mediated
8、Reaction-1SuzukicouplingShulanZConventional:6-24hat80℃,didnotworkatallMicrowave:5minat180℃,34%(isolated)TransitionMetal-mediatedReaction-2IndoleSynthesisShulanZConventional:18hat80℃,35%(isolated)Microwave:5minat200℃,57%(is
