MICROWAVE TRONG TỔNG HỢP HỮU CƠ

Giáo viên hường dẫn:
Trần Hoàng Phương
Nội dung chính

Giới thiệu vi sóng

Cơ chế gia nhiệt

Cấu tạo lò vi sóng

Các ứng dụng trong tổng hợp hữu cơ

Kết luận
Giới thiệu vi sóng
Sóng ánh sáng có tần số 0.3 – 300GHz (bước sóng 1m – 1mm)
Tổng hợp của hai dao động từ trường và điện trường
Giới thiệu vi sóng
Giới thiệu vi sóng
Sử dụng ở tần số 2.45GHz
Không gây nhiễu sóng vô
tuyến, sóng điện thoại
Năng lượng của photon tạo
thành khoảng 1.6x10-5 eV
Nhỏ hơn năng lượng liên kết
Hydro (0.04 – 0.44eV)
Chỉ sinh nhiệt không phá hủy liên
kết
Tại sao vi sóng sinh ra nhiệt?
Theo các định luật
nhiệt động học

Dipolar polarization mechanism
Conduction mechanism
Cơ chế gia nhiệt
Dipolar polarization mechanism
Các phân tử phân có xu hướng sắp xếp lại trong từ trường
Dẫn đến sự va chạm và ma sát giữa các phân tử với nhau sinh
nhiệt
Cơ chế gia nhiệt
Conduction mechanism
Ion di chuyển trong từ trường
Va chạm, ma sát với nhau sinh ra nhiệt
Cơ chế gia nhiệt
Yếu tố ảnh hưởng
Cường độ vi sóng quá cao
Cường độ vi sóng quá thấp
Độ nhớt dung dịch
Tại sao có thể sử dụng vi sóng để tổng
hợp hữu cơ?
Tốc độ gia nhiệt nhanh
Tiết kiệm năng lượng
Ít tạo sản phẩm phụ và không làm phân hủy tác chất
Gia nhiệt đều bên trong hỗn hợp phản ứng
Cấu tạo lò vi sóng
Cấu tạo lò vi sóng
Magnetron: bộ tạo microwave và khuếch tán tín hiệu, tín hiệu
đầu vào là dòng DC từ 0 – 10W, tín hiệu đầu ra 0 – 300W
Dummy load và deflector dùng để tối ưu hóa góc để chiếu vi sóng
Cấu tạo lò vi sóng
Cavity là nơi chứa dụng cụ để tiến hành phản ứng
Waveguide: làm bằng nhôm, tác dụng truyền vi sóng

từ magnetron đến buồng phản ứng
Một vài phản ứng sử dụng vi sóng
Alain Wagner, Rachid Baati tổng hợp 4 – keto – 4,5,6,7 –
tatrahydro benzofurans hiệu suất 56%
Một vài phản ứng sử dụng vi sóng
Bajugam và Flitsch tổng hợp β-Glycosylamine từ mono-, di-,
trisaccharides hiệu suất 87%
Một vài phản ứng sử dụng vi sóng
Miller tổng hợp thành công Thiazolidinones hiệu suất 91%
Một vài phản ứng sử dụng vi sóng
F.Galbrecht, E.Preis, T.Farrell, U.Scherf tổng hợp
thành công polyfluorenes hiệu suất đạt 81%
Kết luận
Cần lưu ý khi sử dung microwave

Không sử dụng dụng cụ bằng kim loại

Nên tránh xa lò vi sóng trong lúc đang hoạt động

Nắp đậy cần đảm bảo kín

Không thực hiện trong thời gian quá lâu

Không vận hành khi lò trống

Không nên tích áp suất lớn trong lò
Kết luận
Sử dụng vi
sóng
Tốc độ phản ứng nhanh

Hiệu suất cao
Tiết kiệm năng
lượng
Kết hợp vi sóng
Siêu âm
Chất lỏng ion
Tài liệu tham khảo
1. www.thuvienso.net
2. Thesis “Microwave Assisted Organic Synthesis”_Danielle L.
Jacobs
3. Thesis “Modeling of a System for Microwave Assisted
Organic Synthesis”_Magnus Lindell
4. www.baigiangdientu.violet
Email:
Phone: 01283837910