[BPy]Br和[BMIm]Br微波辅助合成动力学

在微波反应仪中,于微波辐照下分别由吡啶、N-甲基咪唑与溴代正丁烷合成了溴化N-丁基吡啶([BPy]Br)及溴化1-甲基-3-丁基咪唑([BMIm]Br),利用AgNO3电位滴定法测定了动力学数据,建立了动力学方程,研究了反应物、温度、溶剂对反应动力学的影响,并对微波作用机制进行了探讨。结果表明:反应遵循SN2历程,总包反应级数为二级;反应速率常数较传统加热方法提高近10倍,且随温度升高而增大;在异丙醇中合成[BPy]Br比在正庚烷中的速率常数值约高5倍;合成[BMIm]Br的活化能为30.39 kJ/mol,合成[BPy]Br的活化能为92.17~97.27 kJ/mol。与传统加热方法的动力学数据相比,微波作用不改变反应历程和活化能,但通过提高反应频率因子的方式能显著加快反应速率。     

微波在杂环类化合物合成中的研究进展

微波技术作为一种传播介质和加热能源已被广泛应用于各个科学领域.它可以加快化学反应速率,改变化学反应历程,获得新的反应产物,实现某些常规方法不能进行的反应.在有机合成中,微波加热具有反应速率快、操作简便、副产物少、纯度高,洁净以及节约能源的特点.综述了近年来微波辐射技术在杂环类化合物中的应用情况.主要评述了三元、四元、五元、六元及稠环类杂环类化合物在微波辐射下的合成方法,并且展望了微波技术在有机合成中的发展前景.     

活性炭-微波辐射深度处理焦化废水

在活性炭存在条件下,采用微波辐射对焦化废水生化处理系统的外排水进行深度处理.考察活性炭用量、废水pH值、微波辐射时间和微波功率对废水COD去除率的影响.结果表明,采用3 g颗粒活性炭与50 mL焦化废水混合,在微波辐射功率为700 W,辐射处理6 m in的条件下,废水的COD去除率达77%.动力学研究表明,该反应过程近似一级反应动力学规律,反应速率常数为4.8×1-0 3-s 1.     

微波辐射活性炭固载对甲苯磺酸催化合成对硝基苯甲酸乙酯

利用微波辐射技术,在活性炭固载对甲苯磺酸催化作用下以对硝基苯甲酸和乙醇为原料合成对硝基苯甲酸乙酯。实验确定了最佳反应条件:固定对硝基苯甲酸2g,n(乙醇):n(对硝基苯甲酸)=4:1,催化剂用量0.6g,微波功率322 W,微波辐射时间11 min,产率可高达98.2%。另外通过实验发现,在微波辐射下,酯化反应速率和产率均明显高于常规加热方式。     

微波加热过热效应及其在有机化学中的应用

介绍了微波辐射加热的原理和过热效应特点,分析了微波过热效应对有机化学反应动力学的影响,探讨了过热效应在有机合成中的缩合、成盐、催化、氧化和重排等反应一些具体应用。     

轻烃芳构化的系统研究(Ⅳ)--微波加热速率与影响因素间的关系

首次报道了轻烃芳构化微波反应技术,系统地研究了微波芳构化反应的场强分布和其控温系统的性能,详细研讨了微波加热速率与微波辐射时间、被加热物质体积及高径比等影响因素的关系,建立了微波辐射时间与微波加热之间的定量关系,从微观角度解释了影响氧化物升温速率诸因素。结果表明,该微波反应系统微波场强分布均匀,控制仪性能可靠;微波辐射时间、被加热物质的体积及高径比对微波加热效果有不同的影响,同时在ZnNi/HZSM-5催化剂上进行了石油液化气芳构化反应试验,在400℃、WHSV=1h-1条件下反应,与常规反应相比,芳烃收率提高17.1%,BTX选择性显著提高。     

肿瘤微波热疗三维温度场热域控制及红外热成像

研究了肿瘤热疗过程中正弦调制信号控制微波辐照时的均匀仿真模型内部三维温度场分布以及热域体积.为使肿瘤区域内产生有效的热效应,提出正弦信号调制微波输出,对三维分层仿真模型中各层的温度进行红外热成像分析,然后对三维温度场进行光线投射重建,测量三维有效热域的相对体积,分析讨论正弦调制微波功率和周期对生物组织加热区域内温度分布与三维热域相对体积的影响.结果表明,正弦调制信号控制微波加热可有效控制生物组织内部的温度分布;采用提高正弦调制微波功率、在一定范围内改变调制微波的周期的方式来提高生物组织加热区域内的热效应和热域体积,可为肿瘤微波热疗三维温度场热域控制、观察与测量提供初步依据。     

微波辐射作用下氯乙酸异丙酯的合成

利用微波辐射加热法,以氯乙酸与异丙醇为原料,丝光沸石为催化剂,合成氯乙酸异丙酯.考察微波功率、加热时间、催化剂用量、酸醇摩尔比等因素对反应的影响.通过正交实验得出合成氯乙酸异丙酯的最佳工艺条件:微波功率为480W,加热时间为80min,催化剂的用量为4g·mol-1,n(酸)∶n(醇)=2∶1,此条件下氯乙酸异丙酯的产率为64.1%;各种因素对酯化反应影响的重要性次序为:微波功率>加热时间>酸醇摩尔比>催化剂用量.对比实验结果表明,采用微波辐射加热法合成氯乙酸异丙酯的反应速度至少是常规加热法的5倍.     

轻烃芳构化的系统研究（Ⅳ）——微波加速速率与影响因素间 …

首次报道了轻烃芳构化微波反应技术,系统地研究了微波芳构化反应的场强分布和其控温系统的性能,详细研讨了微波加热速率与微波辐射时间、被加热物质体积及高径比等影响因素的关系,建立了微波辐射时间与微波加热之间的定量关系,从微观角度解释了影响氧化物升温速率诸因素。结果表明,该微波反应系统微波场强分布均匀,控制仪性能可靠;微波辐射时间、被加热物质的体积及高径比对微波加热效果有不同的影响,同时在ZnNi/HZSM-5催化剂上进行了石油液化气芳构化反应试验,在400 ℃、WHSV=1 h     

微波加热法合成氯乙酸正丁酯

采用微波加热法，以氯乙酸与正丁醇为主要原料，丝光沸石为催化剂，合成氯乙酸正丁酯．考察微波功率、微波辐射时间、催化剂用量、带水剂用量等因素对反应的影响，得出合成氯乙酸正丁酯的较适宜的反应备件．在相同或相似的工艺条件下，采用微波加热法的反应速度是传统加热法的6～8倍，而产率相当。     

Microwave assisted preparation of monodisperse polymeric microspheres and its morphologies and kinetics

The emulsifier-free emulsion polymerization of N-hydroxymethyl acrylamide (NMA), methyl methacrylate (MMA) and styrene (St) was successfully carried out under microwave irradiation, and monodisperse polymeric microspheres were prepared. The experimental results show that the emulsifier-free emulsion polymerization under microwave irradiation has more rapid reaction rate, higher conversion and shorter induction time than the copolymerization with conventional heating. The apparent activation energies are 61.04 and 83.75 kJ/mol, respectively; the microspheres have spherical morphology, and the microspheres prepared by emulsifier-free emulsion polymerization under microwave irradiation are smaller, more uniform than those obtained with conventional heating.     

微波强化非均相类Fenton反应氧化降解苯酚

研究了在微波场条件下非均相类Fenton试剂反应降解含酚废水,分别进行了微波场条件下和常规条件下类Fenton试剂反应降解苯酚实验并测定了反应动力学曲线,讨论了温度、微波场功率对苯酚去除率以及TOC去除率的影响,估算了反应活化能。实验结果表明：使用微波辐射可提高非均相类Fenton反应降解含酚废水的反应速率、苯酚去除率和TOC去除率。发现在微波和常规条件下,反应可近似为三级动力学反应。反应活化能估算结果表明,对类Fenton试剂降解苯酚的反应体系施加微波,可降低反应活化能和提高反应速率,微波辐射的功率越大,苯酚转化速率和TOC降解速率就越快。与常规条件下类Fenton试剂降解苯酚的反应相比,施加足够强的微波场,可较明显降低反应活化能和提高反应速率和去除率。当微波辐射功率分别为200 W和600 W时,苯酚降解的反应活化能分别为17.175和15.042 kJ/mol,比常规条件的反应活化能降低了11.48%和22.48%。     

微波诱导氧化处理北系染料废水

为达到采用微波诱导氧化工艺(MIOP)处理北系染料废水的目的,分别考察了活性炭种类、活性炭用量、微波辐射时间、微波功率、H₂O₂用量和pH值等因素对处理效果的影响.结果表明,6 g活性炭与50 mL北系废水混合,在微波功率为480?W,辐射时间6 min,H₂O₂用量2.0 mL,FeSO₄用量0.07 g,pH=3的条件下,对废水COD的去除率达到98.95%.微波诱导氧化、活性炭吸附和单独微波辐射3种不同工艺的对比实验表明,微波诱导氧化有明显的优越性,且不会对环境造成二次污染.动力学研究表明,该氧化过程符合一级动力学规律,反应速率常数K=0.086 min^-1,反应半衰期t_1/2=8.06 min.     

微波辐射条件下HY沸石催化对甲酚与叔丁醇的烷基化反应

以对甲酚为原料,以不同硅铝物质的量比的HY为催化剂,在微波辐射条件下与叔丁醇进行烷基化反应合成2⁃叔丁基对甲酚（2⁃TBC）。以二甲苯为溶剂,考察微波辐射时间和功率、反应温度、原料物质的量比、溶剂种类等工艺参数对反应的影响。结果表明,以硅铝物质的量比为5.4的HY沸石为催化剂,n（叔丁醇）/n（对甲酚）=1.3,微波辐射功率为700 W,在140 ℃下微波反应40 min,微波辐射加热时间只需油浴加热反应时间的1/8,而对甲酚转化率提高3倍左右,对甲酚转化率最高可达72.91%;目标产品2⁃TBC产率可达68.08%,选择性达到93.32%;副产物为醚化产物对甲基苯叔丁基醚（TBPE）和二烷基化产物2,6⁃二叔丁基对甲酚（2,6⁃DTBC）     

微波辐射减压法制备D,L-丙交酯

为降低D,L-丙交酯的生产成本,将微波技术引入到其生产工艺中.以D,L-乳酸为原料单体,减压下采用连续微波辐射法制备D,L-丙交酯.对制备过程中的脱自由水条件、催化剂种类及用量、聚合过程微波功率与时间、裂解过程微波功率进行优化.对提纯的D,L-丙交酯做熔点分析、元素分析、红外光谱分析及核磁共振分析.结果表明,催化剂选用SnCl2与助催化剂A的复合体系;100 mL乳酸经绝对压力20 kPa、170℃脱自由水10 min,微波功率80 W聚合30 min,微波功率200 W裂解得粗产物.粗产物经无水乙醇重结晶3次可获得产率达36%的纯D,L-丙交酯.相比于传统加热法,微波辐射法稍提高了D,L-丙交酯的产率,同时制备时间缩短了1/2~4/5,因而有助于其成本的降低.     

正己烷在微波诱导下芳构化反应

以正己烷为原料, ZnNi/ H ZSM -5 为催化剂, 分别采用微波和常规两种加热方式, 在不同反应温度条件下进行芳构化反应。在微波作用下, 催化剂的B 酸、L 酸活性中心被选择性激活, B 酸、L 酸酸性的增强提高了芳构化反应速度, BTX(苯, 甲苯和二甲苯)收率相应提高, 进了反应物裂解、聚合、环化、脱氢芳构化反应的进行。微波加热存在适宜反应温度区间, 450 ℃时BTX 给出中收率较高, 比常规加热提高约5 %, BTX 选择性提高约4 %, 同时也催化了烷基芳烃脱烷基反应, 芳烃分布发生改变, 苯、甲苯选择性上升, 乙苯、二甲苯选择性下降。随温度的继续升高, 裂解副反应加剧, 抑制了反应的进一步进行, 但C₆ 以下组分含量及BTX 收率仍高于常规加热。     

微波辐射相转移催化合成扁桃酸工艺研究

研究了苯甲醛和卤仿在微波辐射条件下相转移催化合成扁桃酸的工艺,探讨了合成过程中催化剂种类、催化剂用量、反应物的摩尔配比、微波辐射功率、体系反应温度、微波辐射时间等对该合成反应的影响,并通过熔点和红外光谱对产物进行了表征．实验结果表明,在微波辐射功率为300W,系统反应温度为60℃,反应时间为20min,苯甲醛、氯仿和四丁基氯化铵（TBAC）的摩尔比为1：1．76：0．03时,扁桃酸的产率可达60．4％．     

微波加热再生活性炭的实验研究

吸附法油气回收技术中,吸附剂的再生是一个难点和研究重点。微波加热作为一种新的再生技术,受到人们日益的重视。实验考察了微波功率和活性炭微孔结构对活性炭升温的影响。结果表明:微波功率和活性炭的温升成正相关,而且孔容越小的活性炭,升温速率越快、温度越高。然后利用正交试验方法,考察微波功率、辐照时间、活性炭量和氮气流量对吸附了汽油油气的富活性炭的再生率和损耗率的影响。得出各因素对两个指标的影响顺序为微波功率>辐照时间>活性炭量>氮气流量,并得到最优方案为微波功率300 W、辐照时间240 s、活性炭量4 g、氮气流量0.9 L/min。