微波化學機理簡介

微波化學是指利用微波輻射來對小分子極性物質產生有 效作用從而加速反應、改變反應機理或啟通新的反應通道的 交叉學科。一般來說，微波目前只用于熱反應，而對于光反 應等的催化作用尚未見報道。此外，微波對反應物的加熱速 率、溶劑的性質、反應體以及微波的輸出功率等都能影響反 應的速度。反應物吸收微波能量的多少和快慢與分子的極性 有關，極性分子由于分子內電荷分布不平衡，在微波場中能 迅速吸收電磁波的能量，而傳統的加熱方法則是靠熱傳導和 熱對流來實現的，因此加熱速度慢。微波加熱的優越之處在

于加熱快、受熱體系溫度均勻，分子偶極矩越大，則加熱愈 快，此時便能顯著提高有機反應的速度。如果是在密閉容器 中反應，則隨著溫度的升高，體系的壓力增大，加快了反應 速度（在某種程度上茁力的因素可歸結為溫度因索對于非 極性分子，由于其在微波場中不能產生場致運動，所以，微 波對這類物質的反應作用很小甚至沒有作用，除非改變反應 條件或增加反應物極性，或進行干法反應。此外，反應容器 的大小、反應物的體積等都對反應速率有不同作用，這些內 容在傳統合成工藝中是沒有的。由于微波合成是一種新的技 術，許多反應需通過實踐才能得到最佳條件。總之，微波作 用于反應物后，加劇了分子活性，提高了分子的平均能量，降 低了反應的活化能，大大增加了反應物分子的碰撞頻率，這 就是微波提高化學反應速度的主要原因。微波化學可稱為有 機合成化學中的“高能技術”。