目前关于微波加热的机理讨论很多,大多是从传统的电磁波物理理论来解释,可以简单描述为:在微波的辐射下(在电场的作用下),转向偶极矩发生变化,由于摩擦产生热量。在微波加热的情况下,热量来自分子本身,这与传统的加热方式明显不同——热量来自热源,通过物质的热传导。微波加热有以下显著特点:
1)与传统加热法相比,有机溶剂用量少,甚至可以不用有机溶剂。
2)导热对流性能差的物质可以在短时间内加热,均匀性更好;
3)可选择性加热靶材,加热效率高,节约能源;
4)可以选择性加热热损失系数大的材料。
5)导热差、几何形状不规则的物质可以在短时间内加热;
6)温度可由感应器控制,提高反应自动化程度;
7)密闭加热可以进行压力反应,排除空气干扰。
微波和化学合成
微波技术在化学合成中的应用可以追溯到1986年,加拿大的R.Gedye等实验发现,微波辅助化学合成的反应速度比电加热、油浴加热等传统加热方式大大提高。此外,微波反应因其高重现性、环保性和高选择性而受到广泛关注。自20世纪90年代后半期以来,关于微波合成的报道逐年上升,至今已有1000多篇相关报道。事实上,几乎每一期有机合成的代表性杂志都有关于微波合成的文章,比如《四面体快报》、《Synlett》。