O aquecimento por micro-ondas tem sido uma ferramenta versátil e poderosa para químicos sintéticos desde a década de 1980, avançando no desenvolvimento de nano materiais de nanomateriais, descoberta de drogas, descoberta de drogas, síntese de peptídeos e muito mais. Os dois mecanismos pelos quais as micro-ondas geram calor são: condução iônica e rotação dipolar, e dependem da capacidade do íon ou da molécula de se alinhar com o campo elétrico sempre oscilante de um micro-ondas. Em geral, espécies altamente polarizadas sofrem condução iônica e rotação dipolar mais facilmente, enquanto espécies de baixa polaridade são mais lentas para aquecer.
Uma medida comum de polaridade é a constante dielétrica (ε'), que mede a capacidade de um composto de armazenar cargas elétricas. Embora útil, esse valor às vezes pode contradizer outro parâmetro dielétrico importante, a constante de perda dielétrica (ε''), que mede a capacidade de um solvente de dissipar a energia de micro-ondas absorvida para seus arredores. No aquecimento por micro-ondas, a constante de perda dielétrica (ε') fornece a melhor medida da capacidade de um material de absorver eficientemente micro-ondas e sofrer aquecimento. Normalmente, os materiais de alta absorção têm um ε' maior que 14, enquanto os solventes de baixa absorção têm um ε' menor que 1 ( Tabela 1 ). 5
Um equívoco comum em relação ao aquecimento por micro-ondas, no entanto, é que as micro-ondas podem beneficiar apenas experimentos que empregam sistemas de solventes polares. As vantagens do aquecimento por micro-ondas podem ser aproveitadas apesar das características dielétricas de um solvente; a maioria das reações envolve espécies polares e/ou iônicas que podem interagir direta e instantaneamente com a energia de micro-ondas, mesmo que o solvente não absorva efetivamente.
Tabela 1: As constantes dielétricas e constantes de perda dielétrica de seis solventes comuns
Esquema 1 : Reação Diels-Alder aquecida por micro-ondas em tolueno
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