微波輔助芳香胺與丙烯酸酯的aza-Michael反應(yīng)及其“非熱效應(yīng)”研究.pdf

1、微波技術(shù)在有機(jī)合成中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，并取得了許多可喜的成績(jī)，如加快反應(yīng)速度、提高反應(yīng)產(chǎn)率、減少副產(chǎn)物及簡(jiǎn)化反應(yīng)步驟等。有關(guān)微波促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)的原因，目前學(xué)術(shù)界尚存在爭(zhēng)議。微波作用下是否存在微波“非熱效應(yīng)”及微波“非熱效應(yīng)”如何作用于反應(yīng)體系等問(wèn)題均是爭(zhēng)論的焦點(diǎn)。本文以芳香胺與丙烯酸酯的aza-Michael反應(yīng)為研究對(duì)象，采用動(dòng)力學(xué)方法和同步冷卻技術(shù)兩種方式對(duì)微波“非熱效應(yīng)”進(jìn)行探討。在苯并咪唑的合成反應(yīng)中對(duì)微波輻射下的“溶劑效應(yīng)”

2、進(jìn)行考察。
　　 本論文由三個(gè)部分組成：
　　 第一部分是以芳香胺與丙烯酸酯的aza-Michael反應(yīng)為研究對(duì)象，利用動(dòng)力學(xué)方法考察相同實(shí)驗(yàn)條件下，微波作用和常規(guī)加熱兩種方式下的反應(yīng)產(chǎn)率和反應(yīng)速率的差別，從而討論微波輻射對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。相同實(shí)驗(yàn)條件下，微波作用和常規(guī)加熱兩種方式下的反應(yīng)產(chǎn)率相近，微波作用略高，兩者差距僅為5-15％；微波作用和常規(guī)加熱兩種方式下的反應(yīng)速率常數(shù)無(wú)顯著差異，微波作用略高，速率常數(shù)比值介于1

3、.089-1.386。鄰甲基苯胺與丙烯酸酯的反應(yīng)速度最慢，但兩種實(shí)驗(yàn)方式下的速率常數(shù)比值卻最大，微波可能對(duì)于慢反應(yīng)作用更顯著。當(dāng)反應(yīng)溫度為60 ℃時(shí)，兩種方式下的速率常數(shù)比值較70 ℃時(shí)的比值大，較低的反應(yīng)溫度更易體現(xiàn)出微波效應(yīng)。從動(dòng)力學(xué)的角度研究aza-Michael反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中未發(fā)現(xiàn)微波“非熱效應(yīng)”對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。
　　 第二部分是在前面實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上展開(kāi)的。以苯胺與丙烯酸乙酯的aza-Michael反應(yīng)為研究對(duì)象，利用自制

4、的同步冷卻微波反應(yīng)裝置，考察微波輻射功率對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，從而探討微波“非熱效應(yīng)”是否存在。分別實(shí)驗(yàn)了同步冷卻微波反應(yīng)、微波反應(yīng)及常規(guī)反應(yīng)三種實(shí)驗(yàn)條件。在同步冷卻微波反應(yīng)中，實(shí)驗(yàn)的最高溫度及平均溫度均低于其他兩種實(shí)驗(yàn)條件下的對(duì)應(yīng)溫度數(shù)值，卻獲得了最高的產(chǎn)率。微波實(shí)際作用功率的大小與實(shí)驗(yàn)結(jié)果密切相關(guān)。將同步冷卻技術(shù)引入苯胺與丙烯酸乙酯的aza-Michael反應(yīng)中，微波輻射下未觀察到微波“非熱效應(yīng)”的作用。
　　 第三部分以苯并咪