微波加热干燥反应仪

01 引言 微波加热技术在众多合成转化中得到了应用，这些转化包括纳米材料组装、聚合反应以及小分子合成。1-3几乎任何传统的加热转化都可以适应微波辐射，包括那些使用敏感的合成单元和过渡金属催化剂的反应。4微波加热的好处包括减少废物产生、提高产品纯度以及缩短反应时间。图1：从二苄基取代的醛亚胺（或二苯甲酮取代的酮亚胺）生成2-氮杂烯丙基阴离子微波辐射所带来的提高的反应速率使得快速反应优化和化合物库筛选成为可能。当与自动进样器配件配合使用时，如 CEM 的 Discover 2.0 配备 12 位或 48 位自动进样器，可以同时准备多个实验并排队依次运行，从而进一步提高了生产效率。然而，对于使用敏感试剂的实验来说，自动进样器的成功应用依赖于反应容器在排队等待和反应后保持惰性气氛的能力。为了证明 Discover 2.0 的 10 毫升和 35 毫升容器保持惰性气氛的能力，进行了一项使用2-氮杂烯丙基阴离子的研究。2-氮杂烯丙基阴离子是通过二苄基取代的醛亚胺（和二苯甲酮取代的酮亚胺）去质子化生成的（图1），由于其在胺组装中的实用性而受到了广泛关注。5-8 形成后，2-氮杂烯丙基阴离子呈现出鲜艳的颜色（通常是紫色），并且在淬灭后变为无色透明（图2）。这种显著的颜色变化使得可以方便地观察容器的气氛条件。图2：2-氮杂烯丙基阴离子溶液在形成时呈现鲜艳的颜色（通常为紫色），在淬灭后变为无色透明 02 材料与方法 试剂双(三甲基硅基)氨基钾（KHMDS）和无水四氢呋喃（THF）均购自西格玛奥德里奇（Sigma Aldrich，密苏里州圣路易斯）。α-苯基-N-(亚苄基)苯甲胺（醛亚胺）根据已建立的文献步骤制备5，所用到的二苄胺、苯甲醛、硫酸钠、二氯甲烷和己烷均购自西格玛奥德里奇（Sigma Aldrich，密苏里州圣路易斯）。程序5暴露于大气中在预热至 180°C 的干燥 10 毫升反应容器中，配备搅拌磁子，加入α-苯基-N-(亚苄基)苯甲胺（亚胺，27.1毫克，0.100毫摩尔，1.00等量）和双(三甲基硅基)氨基钾（KHMDS, 21.9毫克，0.110毫摩尔，1.10等量）。然后，向反应容器中加入无水四氢呋喃（THF, 2.0毫升），并将溶液在室温下搅拌，直至深紫色溶液变为无色（使用35毫升反应容器的实验操作相同，但反应规模加倍）。穿刺硅胶帽在预热至 180°C 的干燥 10 毫升反应容器中，配备搅拌磁子，加入α-苯基-N-(亚苄基)苯甲胺（亚胺，27.1毫克，0.100毫摩尔，1.00等量）和双(三甲基硅基)氨基钾（KHMDS, 21.9毫克，0.110毫摩尔，1.10等量）。然后，用一个带有聚四氟乙烯衬垫的硅胶帽密封小瓶，并用氮气冲洗。迅速用一个新的、未被针刺的聚四氟乙烯衬垫硅胶帽替换原来的帽子，并通过注射器（20G）向反应容器中加入无水四氢呋喃（THF, 2.0毫升）。将溶液在室温下搅拌，直至深紫色溶液变为无色（使用35毫升反应容器的实验操作相同，但反应规模加倍）。未穿刺的硅胶帽在预热至 180°C 的干燥 10 毫升反应容器中，配备搅拌磁子，加入α-苯基-N-(亚苄基)苯甲胺（亚胺，27.1毫克，0.100毫摩尔，1.00等量）和双(三甲基硅基)氨基钾（KHMDS, 21.9毫克，0.110毫摩尔，1.10等量）。然后，用一个带有聚四氟乙烯衬垫的硅胶帽密封小瓶，并用氮气冲洗。在氮气冲洗的同时，通过注射器向反应容器中加入无水四氢呋喃（THF, 2.0毫升），并迅速用一个新的、未被针刺的聚四氟乙烯衬垫硅胶帽替换原来的帽子。将溶液在室温下搅拌，直至深紫色溶液变为无色（使用35毫升反应容器的实验操作相同，但反应规模加倍）。带穿刺硅胶帽的微波加热在预热至 180°C 的干燥 10 毫升反应容器中，配备搅拌磁子，加入α-苯基-N-(亚苄基)苯甲胺（亚胺，27.1毫克，0.100毫摩尔，1.00等量）和双(三甲基硅基)氨基钾（KHMDS, 21.9毫克，0.110毫摩尔，1.10等量）。然后，用一个带有聚四氟乙烯衬垫的硅胶帽密封小瓶，并用氮气冲洗。迅速用一个新的、未被针刺的聚四氟乙烯衬垫硅胶帽替换原来的帽子，并通过注射器（20G）向反应容器中加入无水四氢呋喃（THF, 2.0毫升）。然后将容器放入Discover 2.0微波腔体中，将溶液加热至 100°C。加热 20分 钟后，让溶液冷却至室温并继续搅拌，直至深紫色溶液变为无色（使用 35 毫升反应容器的实验操作相同，但反应规模加倍）。未穿刺硅胶帽的微波加热在预热至 180°C 的干燥 10 毫升反应容器中，配备搅拌磁子，加入α-苯基-N-(亚苄基)苯甲胺（亚胺，27.1毫克，0.100毫摩尔，1.00等量）和双(三甲基硅基)氨基钾（KHMDS, 21.9毫克，0.110毫摩尔，1.10等量）。然后，用一个带有聚四氟乙烯衬垫的硅胶帽密封小瓶，并用氮气冲洗。在氮气冲洗的同时，通过注射器向反应容器中加入无水四氢呋喃（THF, 2.0毫升），并迅速用一个新的、未被针刺的聚四氟乙烯衬垫硅胶帽替换原来的帽子。然后将容器放入 Discover 2.0 微波腔体中，将溶液加热至 100°C。加热 20 分钟后，让溶液冷却至室温并继续搅拌，直至深紫色溶液变为无色（使用35毫升反应容器的实验操作相同，但反应规模加倍）。03 结果2-氮杂烯丙基阴离子溶液在形成后 4-6 分钟内暴露于大气中搅拌时会被淬灭。正如所预期的，当2-氮杂烯丙基阴离子溶液在惰性气氛（无水无氧）下搅拌时，2-氮杂烯丙基阴离子的寿命大大延长（表1）。虽然使用了穿刺硅胶帽，但在室温下，35 毫升容器中的2-氮杂烯丙基阴离子持续了 1 小时，而在 10 毫升容器中则持续了 4 小时。在 100°C 加热 20 分钟后，使用穿刺硅胶帽的两个容器都能够使2-氮杂烯丙基阴离子溶液维持更长时间：35 毫升容器为 1.5 小时，而 10 毫升容器则超过 6 小时。当使用未穿刺的硅胶帽时，尤其成功，无论加热程序和容器大小如何，2-氮杂烯丙基阴离子都被维持了 6 小时以上。表1：不同大气和温度条件下2-氮杂烯丙基阴离子的寿命实验微波加热时间阴离子猝灭：10 ml 容器阴离子猝灭：35 ml 容器暴露于大气中N/A6 min4 min穿刺硅胶盖N/A4 h1 h未穿刺硅胶盖N/A6+ h6+ h穿刺硅胶盖+微波20 min,100℃6+ h1.5 h未穿刺硅胶盖+微波20 min,100℃6+ h6+ h04 结论Discover 2.0 10 毫升和 35 毫升容器能够维持惰性气氛超过 6 小时。虽然使用穿刺硅胶帽的容器在室温下静置和/或搅拌时可能会降低效果，但在微波辐射后，这种影响被抵消了。然而，使用未穿刺硅胶帽的容器能够保持敏感合成子和试剂的寿命，无论加热程序如何。这种能力促进了敏感反应条件与自动进样技术的配合使用，从而提高了工作流程效率和生产力。参考文献(1)Zhu, Y.-J. Chen, F. Chem. Rev. 2014, 114, 6462–6555.(2)Kempe, K. Becer, C. R. Schubert, U. S. Macromolecules 2011, 44, 5825–5842.(3)Hayes, B. L. Aldrichimica ACTA 2004, 37, 66–76.(4)Lahred, M. Moberg, C. Hallberg, A. Acc. Chem. Res. 2002,35, 717–727.(5)Li, K. Weber, A. E. Malcolmson, S. J. Org. Lett. 2017, 19,4239–4242.(6)Wu, Y. Hu, L. Li, Z. Deng, L. Nature 2015, 523, 445–450.(7)Zhu, Y. Buchwald, S. L. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136,4500–4503.(8)Chen, Y.-J. Seki, K. Yamashita, Y. Kobayashi, S. J. Am.Chem. Soc. 2010, 132, 3244–3245.

p 东京理化（EYELA）日前推出了一款微波反应装置GPS-1000· 1000C，该仪器搭载加热和冷却铝块恒温槽，装备了新开发的传输线型导波管（PAT.P），利用半导体谐振器产生单模行波，通过微波的吸收测量，实现对样品进行定量和快速加热的目的；对实验的微波加热和非加热结果进行验证；通过CCD相机进行可视化监测，配备微波吸收测量系统，对新化学反应、催化剂反应、新材料开发进行研究。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/1a6b54c4-2b71-4847-8e13-8ed74aecd679.jpg" title="1.jpg"//pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/065ce8b0-4914-4d72-87ff-4b22cb0033b3.jpg" title="5.jpg"//pp/pp/pp/pp strong与传统微波反应的区别/strong/pp style="text-align: center "strongimg src="http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/f3809b5b-49c9-4b55-92aa-f69bf8aab53e.jpg" title="2.jpg"//strong/pp/pp 传统的微波加热方式由于驻波的使用，在局部产生热区效应，微波照射时间越长，样品受影响越大，所以不能满足化学反应的精密控温和连续微波照射的要求。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/b03d3eaf-7c43-4258-8644-677a9f24c227.jpg" title="3.jpg"//pp/pp GPS型微波加热采用行波进行照射和加热通过可加热和冷却的铝块恒温槽控温，任何溶剂都可以放心进行升温，40℃以下的低温实验也是可以进行照射的。热区问题和环境温度对实验的影响将不复存在，精密控温和定量微波照射得以实现。/pp/pp strong搭载CCD相机/strong/pp style="text-align: center "strongimg src="http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/39227c1b-e4b7-4751-882c-157c282f1628.jpg" title="4.jpg"//strong/pp/pp 通过电脑对反应状态进行观察、拍照。伴随实验过程的搅拌状态、相变化和颜色变化会以图片的形式被记录。（加压容器不可使用）/p

2007年第十二届北京分析测试学术报告会及展览会在北京圆满落幕。此次，由上海新拓微波公司多项自主研发、设计的分析测试仪器获得了与会者的极大关注。其中，CW-2000超声－微波协同萃取／反应仪更是得到了评委们的广泛认可，荣获2007年BCEIA展览会仪器金奖。CW-2000超声－微波协同萃取／反应仪正是凭借其独特新颖先进的技术组合、良好的用户评价和广阔的应用前景成为了今年BCEIA会上在众多微波仪器中唯一获得这一殊荣的仪器。 上海新拓微波公司总经理张和清在此衷心感谢广大用户对公司产品的厚爱和支持，公司承诺将继续坚持创新，不断进取，为我国分析仪器的发展作出自己的贡献。 screen.width-300)this.width=screen.width-300" border=0 screen.width-300)this.width=screen.width-300" border=0 在分析化学研究中样品的前处理过程（萃取/消解、分离和富集）是决定分析检测速度和质量的关键。通常样品的预处理过程所花费的工时约是后继仪器分析操作用时的十数倍或数十倍。因此，新技术和新仪器，一直是理化检验与分析界研究领域之一。在诸多样品预处理方法中，超声波和微波萃取技术的发展较为迅速，应用也较广泛。在美国环保局（USEPA）一些标准方法中（http://www.epa.gov），超声波和微波技术已被列为样品预处理的重要手段。 为填补我国样品预处理萃取仪器的空白，中山大学化学学院邹世春博士等人在多年大量样品预处理方法研究工作的基础上，将超声波和微波有机地结合起来，充分利用超声波的空化作用以及微波的高能作用，率先提出了在低温常压条件下进行微波-超声波协同作用进行样品前处理的新构想，并与我公司技术人员一起，联合研制出了CW-2000型微波-超声波协同萃取仪。 该仪器中直接固定于超声波换能器（50W）上的样品容器，巧妙地置于功率可调，温度可控的微波超声波辐射腔内，通过一系列电子自控技术，实现了直接超声波萃取、开放式微波萃取和微波-超声波二者协同萃取等各种不同的萃取、消解或合成方法。 本仪器的研发得到了广东省自然科学基金的资助，可广泛应用于环保、农业、食品、卫生防疫、地质、医学、化学化工、商检以及教育科研等领域中，是无机分析、有机分析和生物分析等样品前处理极为有效的手段之一，特别适合比重小，体积大的样品前处理（如：橡胶、塑料、中药、农产品和土壤等）。此外，该新型仪器还可作为一种新型反应器，用于高校和科研单位在化学反应、有机合成、样品消解、样品萃取和合成等方面展开许多有意义的研究工作。 仪器主要性能特点: ● 采用新型专利技术，该仪器具有超声波、微波以及微波-超声波协同萃取三种功能，可根据样品性质和分析要求，任意选择一种工作方式，真正做到一机多用； ● 低温常压环境，可减小对样品中目标物，尤其是对有机物结构的破坏； ● 根据容器体积，样品量可高达100 g或以上，尤其适用于比重小、体积大的样品处理（如中草药、橡塑等样品）； ● 微波功率和辐照时间、目标溶液温度连续可调，超声振动、微波加热方式和程度可任意根据工作方式、时间和温度任意组合和设定； ● 采用直接超声波振荡方式（不需要超声波液体传递介质），萃取效率高、能耗低、噪声低；嵌入式无线设计，使样品容器置入、取出更为方便； ● 毋须加工或购置特殊材料的样品容器，并可根据用户要求制作不同容量容器，使用成本低； ● 采用控制磁控管阳极电流的方式（专利技术）获得准确稳定的连续微波输出功率（非脉冲方式），尤其适于低功率微波输出控制； ● 触摸式参数设置和显示，液晶视频监视样品处理全过程，实现真正的人机对话； ● 液晶显示器，人机对话，操作更为方便。 ● 非接触式红外测温；电视显示反应状；控温范围：室温-120℃ 精度±1℃；三种控制模式：时控制微波功率/温控微波功率/恒定微波功率。 ● 根据用户目的和要求，新仪器可广泛用于高等院校、科研院所及各生产部门等进行样品消解、萃取、无机或有机反应、合成等。 欢 迎 浏 览 我 们 的 网 站：www.sh-xintuo.com.