微波與有機化學(xué)反應(yīng)的選擇性研究

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摘要：首先對微波促進的意義進行探討，重點分析在不同的反應(yīng)階段所需要的反應(yīng)條件。其次重點探討微波對不同有機化學(xué)反應(yīng)選擇性的影響，主要從區(qū)域選擇性與順反選擇性兩方面來進行，幫助讀者明確微波與化合物反應(yīng)選擇性的深層意義，在所開展的化合物生產(chǎn)中能夠形成更高效的反應(yīng)模式。

關(guān)鍵詞：微波；有機化學(xué)反應(yīng)；選擇性

1微波與化學(xué)選擇性

有機化學(xué)反應(yīng)需要在適合的溫度環(huán)境下來進行，微波技術(shù)能夠?qū)⒎磻?yīng)的溫度控制在合理范圍內(nèi)，并通過對反應(yīng)環(huán)境的調(diào)節(jié)控制來實現(xiàn)更高效的有機化學(xué)反應(yīng)。溫度控制可以利用微波技術(shù)來實現(xiàn)，在微波作用下能夠使反應(yīng)物質(zhì)的溫度升高，達到最有利于反應(yīng)進行的溫度。傳統(tǒng)的化學(xué)反應(yīng)加熱方法中，需要人工控制反應(yīng)溫度，不但效率低精準(zhǔn)度也很難保障。隨著生產(chǎn)環(huán)節(jié)中對有機化學(xué)反應(yīng)的需求逐漸增大，微波技術(shù)也有了更廣闊的發(fā)展空間，通過對有機化學(xué)反應(yīng)過程的調(diào)控，發(fā)現(xiàn)通過改變反應(yīng)過程中的溫度照射，化學(xué)反應(yīng)物質(zhì)的活性有明顯的增加。化學(xué)選擇性中具有優(yōu)先選擇的特征，通過環(huán)境來選擇適應(yīng)的物質(zhì)進行反應(yīng)，節(jié)省時間的同時也能避免出現(xiàn)反應(yīng)物質(zhì)浪費的現(xiàn)象。

2微波與區(qū)域選擇性

2.1微波與取代反應(yīng)的區(qū)域選擇性

有機化合物在反應(yīng)期間會受到溫度與時間的影響，溴化反應(yīng)期間，檢驗所生成的物質(zhì)，能夠?qū)φw反應(yīng)情況做出準(zhǔn)確的判斷，即使存在反應(yīng)不充分的現(xiàn)象，也能及時發(fā)現(xiàn)，并投入到使用中。化合物的反應(yīng)中運用微波技術(shù)后，可以將其中的個別物質(zhì)進行替代，采用其他材料后，將成本控制在合理的范圍內(nèi)。微波在化合物的反應(yīng)中起到了催化作用，研究具有代表性的化合反應(yīng)時發(fā)現(xiàn)溫度條件作用最明顯的是能夠簡短時間，但這種溫度條件也要在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)來進行，一旦超出了溫度反應(yīng)，會造成化合物的成分受到破壞，很難通過簡單的技術(shù)方法來解決。光照能夠有效的升高溫度，但必須要對選取區(qū)域進行嚴(yán)格的控制，這樣所進行的微波升溫才是真實有效的，在開展期間對光照強度進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)。

2.2微波與開環(huán)反應(yīng)的區(qū)域選擇性

環(huán)破裂能夠?qū)⒎磻?yīng)過程中化合物的分子連接斷開，在一些需要衍生物的化合反應(yīng)中常常會涉及到這種形式。區(qū)域選擇需要以反應(yīng)的順序為原則來進行。環(huán)破裂反應(yīng)是在確定的范圍內(nèi)進行的，具有選擇專一的特征，在反應(yīng)過程中如果發(fā)現(xiàn)物質(zhì)成分不穩(wěn)定的現(xiàn)象，可以采取延長時間或者減慢反應(yīng)速率的方法來實現(xiàn)減少剩余物質(zhì)的目標(biāo)，目前對化合物反應(yīng)的選擇性研究已經(jīng)十分成熟，能夠?qū)崿F(xiàn)通過理論優(yōu)化來促進最終反應(yīng)高效合理進行，為現(xiàn)場創(chuàng)造有利的條件。

3微波與順反選擇性

3.1微波與卡賓和烯烴加成形成環(huán)丙烷的順反選擇性

西方研究學(xué)者針對化合物反應(yīng)的研究中，以合成炔基環(huán)丙烷反應(yīng)為例，重點探討在不同溫度下反應(yīng)進行的速度。結(jié)果顯示采用傳統(tǒng)的方法來進行加熱，會造成現(xiàn)場反應(yīng)速度降低，雖然溫度升高也能起到促進反應(yīng)速率的作用，但在效果上與使用需求相比較還有很大的差距。微波能夠形成物質(zhì)內(nèi)部的微振，溫度均勻的升高，同時也不會對成分造成影響。針對這一研究結(jié)果，在進行有機化學(xué)反應(yīng)期間，采用傳統(tǒng)方法結(jié)合微波輔助，實現(xiàn)對時間以及化合物反應(yīng)穩(wěn)定性的優(yōu)化。

3.2微波與烯酮和亞胺加成形成β2內(nèi)酰胺的順反選擇性

烯酮與亞胺在反應(yīng)期間，所形成的結(jié)構(gòu)鏈如果不是在適合的溫度內(nèi)，會造成結(jié)構(gòu)鏈的組成形式不合理，這樣的化合物反應(yīng)并不是充分的，甚至還會造成反應(yīng)生成物質(zhì)無法投入使用的現(xiàn)象。所生成的β2內(nèi)酰胺在微波促進作用下，選擇性確定更加高效，能夠在短時間內(nèi)形成反應(yīng)需要的環(huán)境，避免在接下來的反應(yīng)中造成反應(yīng)效果能以達到的現(xiàn)象。有關(guān)于β2內(nèi)酰胺的研究是從1996年開展的，國內(nèi)在研究階段充分借鑒了國外經(jīng)驗，促進反應(yīng)催化作用能夠更高效的進行。β2不飽和酮或羧酸酯的Diels2Alder反應(yīng)時發(fā)現(xiàn)，其endo和exo產(chǎn)物的比例與α，β2不飽和酮或羧酸酯含氟與不含氟的差別很大，在加熱和微波照射條件下雖然有一點點差別，但很小。

3.3微波與其他環(huán)化反應(yīng)順反選擇性

在探討其他反應(yīng)選擇性時，要重點觀察是否能夠為微波技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)造有利的條件，并觀察反應(yīng)原料的化學(xué)性質(zhì)，發(fā)現(xiàn)影響反應(yīng)進行的因素后，則要及時采取調(diào)控措施解決。利用微波來實現(xiàn)光照環(huán)境的營造，這樣更能夠貼近實際情況，在基層中形成穩(wěn)定的反應(yīng)體系。所選擇的順反應(yīng)是極其嚴(yán)格的，可以通過對比的方法來確定，更貼近真實情況。

4結(jié)語

文章中所論述的內(nèi)容中，大部分是有關(guān)于有機化學(xué)反應(yīng)選擇性與微波反應(yīng)的相關(guān)問題。雖然微波在化合物反應(yīng)中的應(yīng)用形式已經(jīng)十分成熟，但仍然存在需要完善的內(nèi)容。需要化學(xué)專業(yè)的研究學(xué)者不斷的努力創(chuàng)新，促進化合物的反應(yīng)能夠更高效進行，節(jié)省時間的同時也可以避免化合物原料浪費。

參考文獻

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作者：劉瑞華，李旭 單位：內(nèi)蒙古呼倫貝爾市呼倫貝爾學(xué)院化工學(xué)院