微波化學在小批量化學和反應(yīng)優(yōu)化中占有一席之地，但是20年前微波化學產(chǎn)生的狂熱在很大程度上已經(jīng)消失了-這是有充分理由的。

為什么微波化學在二十多年前開始興起？    

從表面上看，微波化學是化學家采用的有前途的途徑。在小規(guī)模的情況下，微波化學能夠快速加熱和加壓反應(yīng)，通?？蓪毫μ岣叩?/span>20 bar，而且入門很容易–每個人都可以使用廚房微波爐！

微波化學的熱效應(yīng)

使用微波加熱反應(yīng)容器無需油/水浴或容器夾套，并且微波可以在整個容器中均勻加熱（前提是容器足夠?。?。這避免了由常規(guī)加熱導(dǎo)致的問題，在常規(guī)加熱中，反應(yīng)容器的核心需要更長的時間才能達到目標溫度，從而降低了溫度梯度。微波化學作用還提供即時加熱，并且只需按一下按鈕就可以立即去除熱源。

與傳統(tǒng)的加熱方法（例如油?。┫啾?，微波加熱具有某些優(yōu)勢，包括：

· 反應(yīng)速度加速

· 反應(yīng)條件溫和

· 化學產(chǎn)率更高

· 降低能源消耗

· 不同的反應(yīng)選擇性

· 選擇性加熱

盡管早期的微波化學論文假設(shè)可以加熱反應(yīng)中的特定分子，但人們很快接受了將熱能從目標分子重新分配到反應(yīng)的其余部分的反應(yīng)如此之快，以至于無法消除任何影響。但是，固相反應(yīng)顯示出更高的傳熱阻力，從而為通過微波化學選擇性加熱“熱點”提供了誘人的可能性。

相信“非熱微波效應(yīng)”

提出了兩種微波效應(yīng)：“特定的微波效應(yīng)”和“非熱微波效應(yīng)”。

“ 特定的微波效應(yīng) ”是傳統(tǒng)加熱方法無法輕易模擬的那些效應(yīng)；例如，消除容器壁效應(yīng)，或選擇性加熱特定反應(yīng)組分。

有人提出了“ 非熱微波效應(yīng) ”來解釋微波化學中的異常現(xiàn)象，并且不要求將微波能轉(zhuǎn)化為熱能。

自1986年第一份出版物報道了使用微波來“加速”化學反應(yīng)以來，各種出版物已經(jīng)討論了“非熱微波效應(yīng)”的存在和“在所有情況下觀察到的效應(yīng)是否可以通過純粹的熱/動力學來合理化”。微波介電加熱引起的快速加熱和高反應(yīng)溫度引起的現(xiàn)象（熱微波效應(yīng)），或者某些效應(yīng)是否與所謂的特定或非熱微波效應(yīng)有關(guān)

盡管非熱微波效應(yīng)的存在是有爭議的，但在各種出版物中對它們的引用有助于提高微波化學的重要性。

為什么連續(xù)流化學系統(tǒng)使微波化學在很大程度上變得多余？

連續(xù)流化學出版物的迅速增加與微波化學論文的減少相吻合，這不是偶然的。

上圖顯示了2015年涉及“微波合成”的出版物數(shù)量突然下降

擴大規(guī)模的能力

微波化學的主要缺點之一是難以擴大規(guī)模。實際上，微波只能用于不超過幾升的反應(yīng)堆中，這意味著超出此范圍的研究人員將不得不尋找另一種加熱容器的方式，因此可能會改變整個裝置或反應(yīng)。已經(jīng)做出了努力來生產(chǎn)連續(xù)流動的微波系統(tǒng)，但是它們很昂貴并且與常規(guī)的流動化學加熱模塊相比沒有任何益處。

連續(xù)流化學系統(tǒng)可以比作浴室水龍頭；打開它，水流可能會塞滿一個很小的杯子，但讓水流保持運行狀態(tài)，您就可以裝滿浴缸。正是這種放大的簡便性使連續(xù)流化學成為需要考慮擴大其反應(yīng)的化學家的一種有吸引力的合成技術(shù)。

快速加熱和冷卻

高效的熱傳遞和提供幾乎瞬時的熱量的能力幫助微波化學獲得了普及，但是連續(xù)流化學系統(tǒng)也很容易做到這一點。使連續(xù)流化學系統(tǒng)與微波化學脫穎而出的還有快速冷卻反應(yīng)的能力。

抱歉告訴您，但是“微波效應(yīng)”不存在……

奧利弗·卡普（Oliver Kappe）在連續(xù)流化學領(lǐng)域是一個著名的人物，但他 最初的許多研究重點是微波化學。2013年，Kappe及其團隊發(fā)表了一篇論文，強烈駁斥了非熱微波效應(yīng)的存在。

“從我們的角度來看，在該領(lǐng)域進行了十多年的深入研究之后，我們現(xiàn)在必須得出結(jié)論，即完全不存在非熱微波效應(yīng)。毫無疑問，將來在有機化學（和其他領(lǐng)域）中將存在更多這些作用的主張。除非這些主張得到獨立驗證，否則我們將警告科學界不要將這些影響的存在視為理所當然?！?/span>

結(jié)論：微波化學方法還沒有結(jié)束，但是在大多數(shù)情況下，連續(xù)流化學方法可以擊敗微波化學方法

不能說微波化學已經(jīng)完全消亡了，它仍然是一種出色的，容易獲得的用于實驗室批處理化學的技術(shù)。 小 規(guī)模-但除此以外的其他方面確實存在重大缺陷。

過去專注于微波化學的實驗室轉(zhuǎn)而使用連續(xù)流化學技術(shù)是有原因的?？焖偌訜?/span>/冷卻和高壓反應(yīng)可輕松實現(xiàn)連續(xù)流動，以及流動化學系統(tǒng)的微型化特性使其非常適合實驗化學和反應(yīng)優(yōu)化。與連續(xù)流化學提供的其他好處和簡單的自動化相結(jié)合，與批量使用微波化學技術(shù)相比，化學家通常最好將連續(xù)流化學引入他們的實驗室。

批量微波化學轉(zhuǎn)化為連續(xù)流化學的一個例子

在研究人員應(yīng)用研究所合成化學（維也納，奧地利）和化學在杜倫大學（英國達拉謨）部門已經(jīng)成功地翻譯合成通過菲舍爾糖基化甲基糖苷到連續(xù)流動化學過程的批量微波處理。[3]

費歇爾糖基化（最早于1890年代開發(fā)的糖基化方案）仍然是簡單糖苷最有價值的制備方法之一。在2005年，Bornaghi等人。報道了費歇爾糖基化的微波加速，以克服傳統(tǒng)的常規(guī)加熱方法所需的長反應(yīng)時間。雖然這減少了反應(yīng)時間，但引入了擴大規(guī)模的限制；這種批處理技術(shù)向連續(xù)流的轉(zhuǎn)化消除了擴大規(guī)模的限制，而不會影響其獲得的反應(yīng)時間的改善。在此處閱讀開放獲取文件。