Title of the Presentation (Arial, 14 points, bold, centred)

Mikrofale w chemii eksperymentalnej, w technice i w życiu
codziennym
Teodozja M. Lipińska
Instytut Chemii, Wydział Nauk Ścisłych, Uniwersytet Przyrodniczo-Humanistyczny
w Siedlcach, ul 3 Maja 54, 08-110 Siedlce
Mikrofale, używane najpierw głównie w łączności, znalazły szerokie zastosowanie
jako szybki sposób ogrzewania w gospodarstwie domowym i w technice (procesy
suszenia). Syntezy organiczne w warunkach dostarczania energii reagentom przez
naświetlanie promieniowaniem mikrofalowym badane są od 1986 r.[1]. Przez pierwsze
dziesięć lat, kiedy używano zwykłych kuchenek mikrofalowych, osiągnięto
zachęcające ale i kontrowersyjne wyniki, które miały świadczyć o „mikrofalowej
aktywacji procesów”. W celu osiągnięcia powtarzalności syntez i bezpieczeństwa ich
prowadzenia już 20 lat temu zaczęto konstruować specjalne reaktory mikrofalowe.
Od kilku lat publikuje się wyłącznie syntezy prowadzone w warunkach
kontrolowanego ogrzewania mikrofalowego.[2]. Istnieje wiele firm oferujących reaktory
mikrofalowe do syntez pod ciśnieniem zwiększonym i atmosferycznym,
prowadzonych jako procesy periodyczne i przepływowe (w różnej skali), a także do
syntez kombinatorycznych. Mimo, że w literaturze toczy się do chwili obecnej
dyskusja nad istotą „aktywacji mikrofalowej”, to ten sposób dostarczania energii
został na stale wprowadzony do praktyki w chemii eksperymentalnej, zwłaszcza w
laboratoriach farmaceutycznych.[3] i do syntez w systemie przepływowym.[4]
W analityce chemicznej od dawna stosowana jest mikrofalowa mineralizacja
próbek biologicznych. Kontrolowany rozkład biomasy, jako surowca odnawialnego, to
nowy obszar zastosowania technologii ogrzewania mikrofalowego. [5] Coraz większe
znaczenie ma zastosowanie mikrofal do otrzymywania nanomateriałów.[6]
Wiadomo, że naświetlanie mikrofalami to bezpośrednie i zróżnicowane
dostarczanie energii reagentom, katalizatorom i rozpuszczalnikom, tym bardziej
efektywne im bardziej są one polarne. Jednakże, rozwiązanie problemu, kiedy i jak,
w syntezie chemicznej warto korzystać z ogrzewania mikrofalowego, wymaga
studiów literaturowych i doświadczenia praktycznego. Wybrane przykłady
literaturowe[2-6] i wyniki własne[7] pokażą, kiedy można liczyć na wspomaganie
mikrofalowe procesów chemicznych. Zasygnalizowany zostanie też problem wpływu
promieniowania mikrofalowego na organizmy żywe, w tym na zdrowie człowieka.
[1] a) C.O. Kappe Angew. Chem. Int. Ed. 2004, 43, 6250; b) Microwaves in Organic Synthesis, 2nd
Edition, A. Loupy (Ed.) Wiley-VCH 2006.
[2] J.D Moseley, C.O. Kappe, Green Chemistry,2011, 13, 794.
[3] R.B.N Baig,. R.S. Varma, Chem. Soc. Rev. 2012, 41, 1559.
[4] a) J. Wegner, S. Ceylan, A Kirschning Chem. Commun. 2011; 47. 4583; b) J. Wegner, S. Ceylan, A
Kirschning Adv. Synth. Cat. 2012, 354, 17.
[5] A.T. Quitain, M. Sasaki, M. Goto Green Energy and Technology, 2013, 115, 117.
[6] a) M. Baghbanzadeh, L. Carbone, P.D. Cozzoli, C.O. Kappe, Angew. Chem, Int. Ed. 2011, 50.
11312; b) S.C Motshekga, S.K. Pillai, S. Sinha Ray, K. Jalama, R.W.M. Krause J. Nanomat. 2013,
Article Number 611503
[7] a) T. Lipinska, Tetrahedron 2006, 62, 5736, b) T. Lipińska, S. Czarnocki, Organic Lett. 2006, 8, 367