[实用新型]新型微波反应装置

说明书

本实用新型涉及化学反应装置，更具体地说，涉及一种其特征在于用微波作为加热、催化手段的化学反应装置，可用于有机或药物化学的多种反应及分子生物学和材料科学的有关反应。

化学反应往往需要加热或者高温、高压，以往的加热方法都是用热传导和热对流的方式，致使反应速度相对较慢，反应收率和选择性也不太令人满意；另外用传统的化学催化方法来加快、改良有机和药物化学反应尽管有效，但已远远不能满足当今时代高速发展的要求。所以，加快化学反应速度、增加反应收率、简化后处理过程、改善反应的选择性、提高科研和生产效率，已经成为人们迫切需要解决的重大课题。

微波作为一种加热能源是已知的，但目前还没有将其用于催化药物合成的报道。本设计人改造微波炉，并用之于催化化学反应，尤其是有机和药物化学反应，发现它具有诱导或加速化学反应的热效应和熵效应。

本实用新型的目的是提供一种新型微波反应装置，该装置应用微波这一加热及物理催化新技术，缩短了化学反应的时间，提高了反应的选择性和收率，可催化多种类型反应，为微波技术在有机合成化学、分子生物学、分析化学、无机化学、矿物化学、材料科学、药物化学和生物医药学等相关领域的推广应用作出了贡献。

新型微波反应装置由四个部分组成：微波炉、反应容器、冷却装置和温度传感器。其中，反应容器置于微波炉中，冷却装置可连接在反应容器的上部，温度传感器可插入反应容器中。上述的冷却装置是回流冷凝管，或锥形瓶上放置带冰袋的漏斗或高烧杯上放置带冰袋的表面皿。温度传感器是指由热敏电阻-高阻导线组成的温度传感器，或光纤温度传感器，或带屏蔽保护套的热电偶或红外温度传感器。反应容器是指二颈瓶、三颈瓶、锥形瓶或烧杯、烧瓶及玻璃、塑料、陶瓷、或用可透过微波的由高聚物制造的带压力传感器的一个或多个密封耐压反应罐，或将2个及其以上多至960个反应容器包括试管在内合理组合在一起的组合化学盘。

附图所示的是本实用新型的新型微波反应装置的一种，它包括微波炉1，三颈瓶2，回流冷凝器3，温度传感器4，其中微波炉是用频率为2.45GHz的家用微波炉改装而成。这种新型微波反应装置由微波炉1作为反应器主体，在微波炉顶部钻孔安装了回流冷凝管3，并通过接头和微波炉1内的的三颈瓶2连接，开孔处用微波屏蔽材料密封；经过微波炉左边或右边的通风孔安装了由热敏电阻-高阻导线组成的温度传感器4，通过三颈瓶的侧口插入三颈瓶中，通过数码管5可实时显示反应容器内的温度，反应时间和功率由控制板6调节。该新型微波反应装置经有关单位泄漏测试符合国家安全标准。

我们已经用新型微波反应装置成功地完成了多种类型的化学反应，并总结创制了几种有效的方法用于完成不同的反应。新型微波反应装置不仅能高效率地完成低沸点或有刺激性气味的溶液反应，还可在不装回流冷凝管、用铜网覆盖反应器顶部孔道的情况下较好地催化有机固相反应和高沸点极性液相反应或液固敞开或密闭反应。我们用新型微波反应装置完成的研究工作包括：酯化反应、酯交换反应、缩合反应、成环反应、关环反应、烷基化反应、相转移反应、水解反应、皂化反应、加成反应、消去反应、取代反应、Tipon-Cohen反应、Krapcho反应、Knoevenagel反应、Reformatsky反应、有机金属反应等许多类型的有机化学和药物合成反应，高聚物的合成和降解、超导材料和矿物材料的有关反应，以及糖的合成和降解、多肽的合成和降解、DNA和RNA的合成及剪接反应等分子生物学领域的有关反应，以及微波生物效应的研究和应用。我们用的实验方法主要有回流反应、密封反应、组合化学合成反应以及不同催化方法包括化学催化或超声波催化与微波催化的合理组合运用。实验结果表明，新型微波反应装置在加快有机药物化学反应速度、提高反应选择性和收率等方面显示出许多优越性，使过去许多难以发生或速度很慢的化学反应变得容易实现并高速完成。

下面用具体的实施例子来说明本实用新型。

实施例1：

用新型微波反应装置合成二苯羟乙酸甲酯