利用微波作为生产能源的节能生物能源生产作为一种可退还的能源

摘要

微波是一种电磁辐射，波长从1米到1毫米，频率在290兆赫到290千兆赫之间。微波已广泛应用于有机和生物化学合成中;实际上，从他们熟练地工作作为热源的时候被发现。现有实验室规模的微波在生物柴油制造中的应用表明，该技术有可能比保守方法获得更好的结果。能源微波生物柴油组合技术的占用率和能量需求均优于常规技术。微波在生物柴油生产过程中的原料规划、提取和酯化过程中也有很好的应用价值。微波机械在其他食品、医药和高分子化学辅助研究和工业中具有广阔的应用前景，但目前在生物柴油工业中大规模应用前景广阔。

关键字

生物柴油，微波炉，电磁辐射，红外能源。

简介

在电磁波段中，微波辐射区位于红外辐射和无线电波之间。微波是一种电磁辐射，波长从1米到1毫米，频率在290兆赫到290千兆赫之间。远程通信和微波雷达设备占据了该地区的许多波段规律。总的来说，在指挥中避免干扰[1-4]，工业和家用微波设备用于加热控制的波长被控制在12.2 cm，与2.450 GHz的频率一致，但也存在其他频率分布。在很长一段时间内，人们都知道微波可以用来出售热成分。5，6］．

微波支持的有机合成缩短了反应周期，延长了反应范围，这与工业中日益增加的焦虑相匹配[7-13］．特别是，在制药工业中，有一种条件是要制造大量的新型化学物质，这就需要化学家投入大量资源来缩短络合物的制造时间。

在所有用途中，最大有机反应已使用旧式传热装置，如油浴，淤泥浴和锅炉套。然而，这些变暖方法有些缓慢，并且温度梯度可以在模型内推进。在计算中，受限过热会导致产品、衬底和组件解体[14-24］．

微波电介质加热的特点是，微波能量远程进入化学反应器，并通过能量弹簧直接进入反应容器。微波能允许穿过容器的护墙，只加热反应物和溶剂，而不是反应容器本身。不知不觉中，设备被适当地设计;整个例子的温度变化将是均匀的，这可以减少副产品和/或分解物[25-28］．

新验证了在保守的局部微波炉中可以安全地进行多种有机反应。微波支持方法在规划重要配合物时对环境有利[29，30.］．

电磁辐射在生物柴油生产中的作用

目前，可销售的生物柴油工程程序是基于常规或超临界加热方法。常用的方法有:1)氧化反应，2)还原反应，3)缩合反应。用微波炉进行外卖氧化、还原和缩合反应[31］．

氧化反应

1.苄基的氧化

将甲苯(1)和萘(3)(10 mmol)、氧化锌(0.2 g, 2.5 mmol)和N,N-二甲基甲酰胺(0.18 ml, 2.5 mmol)置于aborosil烧杯(50 ml)中。在玻璃棒的支撑下将混合物适当调配(15秒)，然后在安全条件下在家用微波炉中以800 W的温度照射6分钟。将反应混合物空调至室温，并用DMF (5 ml)稀释[32-37］．过滤后，在滤液中加入100毫升冰水。用CHCl提取溶液_3.用无水硫酸钠干燥后减压脱去溶剂。最后，产物2和4分别用CHCl结晶纯化_3.宠物。乙醚或硅胶柱层析使用pet。乙醚作为洗脱剂。产物结构经1H NMR验证[38］．

还原反应

1.羰基化合物的还原

新鲜制备的NaBH4 -氧化铝与整齐的二苯甲酮(5)或苯乙酮(7)(0.36 g, 3.0 mmol)在烧杯中充分混合，并置于微波炉内的氧化铝浴中并辐照(30秒)。反应完成后，在薄层色谱(己烷:乙酸乙酯，8:2 v/v)上监测，将产物萃取到二氯甲烷(2 × 15 ml)中。在减压下去除溶剂基本上得到了纯仲醇6和仲醇8作为产物[38-51］．

2.沃尔夫基什纳还原

将Isatin (0.25 g, 1.7 mmol)、55%肼(0.30 g, 0.425 mmol)和乙二醇(1 ml)加入50 ml烧杯。轻轻摇晃混合物，以确保适当混合。然后将烧杯盖上手表玻璃，放入微波炉中功率辐照30秒。将烧杯从烤箱中取出并冷却至室温后，将混合物在冰浴中进一步冷却5分钟[52-69］．将黄色粉末收集在吸瓶中，用冷乙醇(2 × 0.5 ml)洗涤，并在M.P. - 220°C风干。

将50 ml烧杯中含有0.5 ml乙二醇和KOH (62 mg, 1.1 mmol)，在微波炉中照射10 s以溶解碱。将isins -3-腙(10)(58.5 mg, 0.36 mmol)加入烧杯，在微波炉中照射10 s [70-80］．烧杯从烤箱中取出，冷却至室温。然后用1 ml去离子水稀释棕色溶液，用6 M HCl酸化至pH=2，用乙醚(3 × 1.5 ml)提取。乙醚溶液用无水硫酸钠干燥，在罩中蒸发，得到黄色溶质。该固体从0.7 ml去离子水中再结晶，得到15.5 mg oxindole，呈白色针状[81-91］．议员-126°C。

缩合反应

将2.5 ml 1.2 M KOH水溶液加入到溶解在4ml DMSO中的Benzil (2 g, 9.62 mmol)和尿素(1 g, 16.7 mmol)的混合物中。

在最初的90秒后，750 W脉冲将混合物搅拌5分钟。然后在6、9、12、15、18、21、24和30分钟施加30秒脉冲，在脉冲之间搅拌混合物。然后将混合物倒入300毫升冷水中。沉淀被过滤，然后过滤液被冰乙酸酸化。

收集白色沉淀13(二苯咪唑烷)，从乙醇中干燥并再结晶。光谱数据类似顶级产品商业样品[91-103］．mpp - 296°c

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