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，如加快反應(yīng)速度、提高反應(yīng)產(chǎn)率、減少副產(chǎn)物及簡化反應(yīng)步驟等。有關(guān)微波促進化學反應(yīng)的原因，目前學術(shù)界尚存在爭議。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)體系等問題均是爭論的焦點。本文以芳香胺與丙烯酸酯的aza-Michael反應(yīng)為研究對象，采用動力學方法和同步冷卻技術(shù)兩種方式對微波“非熱效應(yīng)”進行探討。在苯并咪唑的合成反應(yīng)中對微波輻射下的“溶劑效應(yīng)”

2、進行考察。
　　 本論文由三個部分組成：
　　 第一部分是以芳香胺與丙烯酸酯的aza-Michael反應(yīng)為研究對象，利用動力學方法考察相同實驗條件下，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實驗結(jié)果的影響。相同實驗條件下，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，但兩種實驗方式下的速率常數(shù)比值卻最大，微波可能對于慢反應(yīng)作用更顯著。當反應(yīng)溫度為60 ℃時，兩種方式下的速率常數(shù)比值較70 ℃時的比值大，較低的反應(yīng)溫度更易體現(xiàn)出微波效應(yīng)。從動力學的角度研究aza-Michael反應(yīng)的實驗中未發(fā)現(xiàn)微波“非熱效應(yīng)”對實驗結(jié)果的影響。
　　 第二部分是在前面實驗的基礎(chǔ)上展開的。以苯胺與丙烯酸乙酯的aza-Michael反應(yīng)為研究對象，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實驗結(jié)果的影響，從而探討微波“非熱效應(yīng)”是否存在。分別實驗了同步冷卻微波反應(yīng)、微波反應(yīng)及常規(guī)反應(yīng)三種實驗條件。在同步冷卻微波反應(yīng)中，實驗的最高溫度及平均溫度均低于其他兩種實驗條件下的對應(yīng)溫度數(shù)值，卻獲得了最高的產(chǎn)率。微波實際作用功率的大小與實驗結(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