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人们早就知道分子受到电磁辐射的激发。这种效应被用于家庭微波炉加热食物。然而,化学家们使用微波作为一种反应方法仅仅有几年时间。最初的一些例子给出了惊人的结果,这导致了人们对微波加速合成的浓厚兴趣。
水分子是家中微波炉的目标;和其他任何偶极子分子一样,它吸收微波辐射。微波辐射以高效率转化为热能,使“过热”(外部链路)在环境压力下成为可能。如果在高压下在密闭容器中进行过热,反应时间可以达到巨大的加速;在常规条件下需要几个小时的反应可以在几分钟内完成。
热效应与非热效应
微波辐射的激发导致分子在外场中排列偶极子。分子的重新定向所提供的强烈的搅拌,与电场的激发相一致,引起强烈的内部加热。非热过程是否运行的问题可以通过比较在辐照下和在常规加热下进行反应的情况下的反应速率来回答。事实上,在大多数反应中没有发现非热效应,加速度仅归因于过热。但很明显,非热效应确实在某些反应中起作用。
家用微波炉适合有机合成吗?
关于使用专门设计用于合成用途的微波装置的讨论,通常非常昂贵,有时会变得相当热。未经修改的家用微波装置在某些情况下是合适的。然而,简单的修改(例如回流冷凝器)可以提高安全系数。高压化学只能在特殊反应器中进行,微波炉专门为此设计。另一个有利于使用更昂贵仪器的问题是再现性,因为只有这些专用机器才能实现良好的场均匀性,在某些情况下甚至可以直接作用于反应容器。
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