1.3.3.2 微波化学反应中反应历程分析
刘钟栋等对在合成乙酸乙酯反应体系中,反应温度升至回流温度过程中、升温速率相同条件下和回流温度下等三种情况进行了实验研究.取得了一些有价值的实验结果。
(1)温度升至回流温度过程中的反应规律
反应体系由室温升至回流温度过程中的实验结果见表1-10。
结果表明,在这一段升温过程中,微波条件和常规条件都可以使反应发生,微波辐射酯化反应比常规加热酯化反应速率大约快3倍。这是因为微波具有在介质内外同时作用的特点,即微波能够词时将能量传递给介质中的所有反应活性中心,使得比传导加热体系有更多活性中心,能量迅速转化并足以越过反应活化能而发生化学反应,分子发生碰撞反应在瞬间完成,远远短于升温过程所需时间。所以,反应介质由室温到回流温度这个阶段,反应速度有明显提高。
(2)升温速率相同条件下的反应规律
在反应介质由室温到回流温度的反应过程中,通过调节功率,控制微波条件下的升温速率与常规条件下的升温速率相同。实验结果见图1-11。
图中两条曲线比较接近,这表明微波辐射对此反应几乎没有加速,这一现象说明了微波对反应的加速作用实质上是提高了反应介质的能量转化效率。使反应介质在相同的反应时间内获得了相对更多的能量。