回溯- diels - alder研究将溶剂粘度与微波加热反应速率联系起来

美国科学家揭示了微波辐射对高温反狄尔斯-阿尔德反应的加速效应。¹这个小组由格雷格·达德利在西弗吉尼亚大学，他设计了一个反应系统，利用反应物和产物之间的极性差异。在对有机反应中微波特定效应的存在和起源进行了广泛的争论之后，该小组表示，他们的发现突出了选择性微波加热在现代合成化学中尚未开发的潜力。

自20世纪80年代以来，微波加热的独特能力使其成为有机合成的支柱。传统加热依赖于热源和反应容器之间的热传导，而微波加热则来自于微波电场与极性分子偶极子之间的相互作用。

达德利和他的同事在2014年的一项研究中提出，微波辐射可以诱导特定反应成分的选择性加热，导致常规加热没有观察到的速率增强。²这种奇特的效应是达德利小组和奥地利卡尔-弗兰岑斯大学的奥利弗·卡普及其同事之间激烈争论的核心，后者坚持认为观察到的速率加速是体积反应混合物过热的结果。^3.

但在一系列研究为他们的观察奠定了物理基础之后，达德利和他的同事们现在正致力于回答这个问题，即这种效应是否可以被利用。

达德利说:“我们最终想要做的是能够设计出这样的系统:微波能量的加速效应是革命性的，综合实用的，易于被其他人使用标准微波设置复制。manbetx手机客户端3.0．“其中一个动机是设计和发现可以用微波加热加速的新系统。这样做的动机是我们还没有真正理解设计标准。”

在他们的新研究中，该小组设计了一系列反diels - alder反应，在桥式自行车上使用具有极性官能团的蒽加合物。当加热到200℃时，反应物分解成非极性蒽和烯烃产物。值得注意的是，研究小组观察到，与传统加热方法相比，用微波照射加热反应容器时，反应速率显著提高。根据该小组的假设，这种差异来自于对极性反应物的选择性微波加热，这增强了极性溶质的热反应性，超出了基于大块溶液测量温度的预期。

为了使观察到的加速度最大化，研究小组发现，改变溶剂粘度和添加表面活性剂可以进一步提高速度。安妮塔马特森美国伍斯特理工学院的合成有机化学家和反应方法论专家，对新发现表示欢迎:“他们的建议，溶剂粘度和极性反应物可能有助于提高反应速率，这为追求可能对微波反应器工艺的发展产生重大影响的切实想法和途径。”

Antiono de la Hoz西班牙卡斯蒂利亚-拉曼查大学微波化学领域的长期贡献者，认为这项研究是一个很好的贡献，但他觉得还有很多东西要学。他说:“在极性方面，必须研究溶剂和极性惰性添加剂的作用，以及极性中间体在反应途径中的影响。”

对于Dudley来说，探索测量溶质聚集现象的替代方法是未来工作的重点。“能够从光谱上识别溶质温度，作为动力学的补充，将是对微波文献的一个非常好的补充，这是我们正在研究的事情。”