
·4.
综述专论
化工中间体 Chenmical Intermediate
微波技术在酯化反应中的应用
喻菊徐明波杨水金
(湖北师范学院化学与环境工程学院,黄石435002)
2012年第03期
摘要:传统加热条件下的醋化反应大多有反应时间长、收率低、副反应多,设备案蚀严重、后处理遇难等缺点,面微波辐射技术可使酯化反应快速、高效、安全。本文综述了近年来微波输射技术在酯化反应中的新进展,由于微波辑射的运用,酯化反应表现出更高的反应效率和更好的选择性。
关键词:微波;酶化反度;应用
中图分类号:TQ225.24;TQ426.94
文款标识码:A
文章编号:T16728114(2012)03-0404
微波化学是近几十年刚刚兴起的一门新交叉学科,经过短短几十年的发展,微波化学已经渗透到有机合成、无机合成、分析化学、非均相催化、采油、炼油、冶金、环境污染治理等众多化学研究领域。微波又称高超频电磁波,是频率大约在300Hz~300Gz,即波长在100cm至1mm范围内的电磁波,它的输出功率从数微瓦至数千瓦不等"。与传统加热方式完全不同,在微波加热过程中,热从材料内部产生面不是从外部因温度梯度的差异而吸收热源。对于凝聚态物质,微波主要通过极化机制和离子传导机制作用进行加热。
酯化反应在工业上应用十分广泛,它的产物作为溶剂、增塑剂、香料、食品添加剂、乳化剂、分散剂、抗氧剂等而被广泛应用。传统加热条件下的酯化反应大多有反应时间长、收率低、副反应多、设备腐蚀严重、后处理困难等缺点,而微波辑射技术可使酯
化反应快速、高效、安全。 1微波的加热原理
大量实验表明,极性分子溶剂吸收微波面被快
速加热,而非极性分子落剂几乎不吸收微波,升温很小,微波加热可大体上认为是介电加热效应。微波的
作者简介:除莉(1987-),女,朗北省黄冈市人,潮北师范学院化学与环境工程学院碳士研充生:研究方向:多酸化学、
万方数据
加热原理是直流电源提供微波发生器的磁控管所需的直流功率,微波发生器产生交变电场,该电场作用在处于微波场的物体上,由于电荷分布不平衡的小分子迅速吸收电磁波而使极性分子产生25亿次/s以上的转动和碰撞,从面极性分子随外电场变化而摆动并产生热效应:文因为分子本身的热运动和相邻分子之间的相互作用,使分子随电场变化而摆动的规则受到了阻碍,这样就产生了类似于摩擦的效应,使一部分能量转化为分子热能,造成分子运动的加剧,分子的高速旋转和振动使分子处于亚稳态,这有利于分子进一步电离或处于反应的准备状态,因此,被加热物质的温度在很短的时间内得以迅速升高。微波加热与传统加热方式有明显差别,微波加热是材料在电磁场中由介质损耗而引起的体加热,微波进人到物质内部,微波场与物质相互作用,使电磁场能量转化为物质的热能,温度梯度是内高外低;而传统的加热是热源通过热辐射、传导、对流的方式,把热量传递到被加热物质的表面,使其表面温度升高,再依靠传导使热量由外向内传递,温度梯度是外高内低。微波加热的显著特点是:物质总是处在微波场中,内部粒子的运动除遵循热力学规律之外,还受到电磁场的影响,温度越高,
粒子活性越大,受电磁场影响越强烈"。 2微波在酯化反应中的应用
在微波加热下酯化反应收率高,副反应少,选择性强,反应速度快,反应时间可以从数小时缩短到几分钟。