полярные вещества с высокой диэлектрической проницаемостью (вода, этанол, ацетонитрил)
малополярные вещества с низкой диэлектрической проницаемостью (углеводороды, CCl4, CO2, высоко
упорядоченные кристаллические материалы)
H2O |
лед |
= 78 |
= 3.2 |
Особенности микроволнового нагрева
В сравнении с обычным нагревом, микроволновое излучение поглощается более эффективно.
Микроволны могут вызывать сильный «перегрев» жидкостей – нагрев намного выше температуры кипения, при этом явных признаков кипения может и не быть
при 100 |
оС – 16 ч, |
скорость возрастает |
при 200 |
оС – менее 1 мин |
в 210 раз! |
Температура и скорость нагрева сильно зависят от массы образца
Для равномерного нагрева часто используются твердые подложки (окись алюминия, силикагель)
Преимущества микроволнового нагрева
Микроволновая энергия может вводится в
реактор удаленно, без контакта источника с химическими веществами
Ввод энергии в вещество можно начать и закончить немедленно
Скорости нагрева выше, чем при обычном термическом нагреве, если хотя бы один из компонентов смеси может сильно взаимодействовать с микроволнами
Реакции можно проводить без растворителя, обратного холодильника и в открытом сосуде
Преимущества микроволнового нагрева
Совмещение во времени и пространстве нескольких операций
Проведение микроволнового нагрева под давлением часто позволяет переводить исходные малорастворимые соединения в гомогенную фазу
Возможность контроля и управления основными параметрами реакции
Безопасность в работеЛегкость в управлении и автоматизации
Аппаратура
Milestone SPMR |
Milestone MicroSynth |
Реакции в перегретой воде
Диэлектрическая проницаемость воды уменьшается с 78 при 25 оС до 20 при 300 оС, растворимость органических веществ в воде значительно повышается.
При нагревании с 25 оС до 240 оС ионность воды возрастает в 1000 раз.
Синтез N- арилпирролов
Синтез
противотуберкулезного
В условиях конвекционного нагрева
Фотохимическая
активация
Фотохимическая
активация
Е
hν
исходное |
синглетное |
триплетное |
|
|
состояние
возбужденные состояния