大多數(shù)化學反應是在溶液中進行的，在溶液中，反應物分子能均勻分散，穩(wěn)定地交換能量，而且，溶劑的性質及溶液的濃度不同，反應結果不同。因此，一個化學反應與其所在的介質是一個不可分割的整體。在人們充分認識化學反應本質的基礎上，越來越多的化學家們對固相中的有機反應產生了很大的興趣。它不僅是對古希臘哲學家亞里士多德“沒有溶劑化學反應是不能發(fā)生的”學說進行了挑戰(zhàn)，更主要的是在我們身邊無處不存在著與有機固體反應相關的事實。鑒于此，人們開始研究了無溶劑及固體狀態(tài)下的化學反應。結果發(fā)現(xiàn)，在固態(tài)下能夠進行的有機反應大多數(shù)較溶液中表現(xiàn)出高的反應效率和選擇性。早在1918年，Kohlschutter就曾對固體反應進行了研究，并提出了固體反應的最小移動規(guī)則的理論，即在固體反應中，參加反應的分子或原子保持最小距離的移動，且固體反應的方式及產物的結構都受到晶體三維結構的嚴格控制。然而有機固體反應是在人們對有機結構有了更深刻的認識的基礎上迅速發(fā)展起來的。
　　在固體中，反應物分子處于受限狀態(tài)，分子構象相對固定，而且，可利用形成包結化合物、混晶、基激復合物、分子晶體等手段控制反應物的分子構型，尤其是通過與光學活性的主體化合物形成包結物控制反應物分子構型，實現(xiàn)了對映選擇性的固態(tài)不對稱合成。另一方面，固態(tài)有機反應操作簡便，加熱、振蕩、研磨及超聲輻射都可以加速固態(tài)反應，是一種較理想的合成方法，而且可避免因使用溶劑而造成的高能耗、環(huán)境污染、毒害性及爆炸性等。因此，研究固態(tài)有機反應不僅具有重要的理論意義也具有廣泛的應用前景。
　　近幾年來，在實際利用固體反應進行有機合成方面取得了很大進展，有多篇文獻[1~3]對固體有機反應作了詳細的綜述，一些常見的有機反應均能在固相條件下進行，如重排反應、氧化反應、還原反應、羥醛縮合反應、偶聯(lián)反應、Wittig反應等。
3.2 固相反應中的分子運動及其影響因素[3]
　　20世紀60年代初，Schmit和Cohen[4]等通過對肉桂酸的晶體結構及其光產物的立體構型進行系統(tǒng)的分析，得出了一些重要的結論：①分子本身的性質對反應的影響不及周圍分子的排列方式重要；②分子間距離、分子的相對取向及空間對稱性對反應結果至關重要；③在固相中分子參加化學反應很難改變其排列方式。從而證實了Kohlschutter的理論，并提出了固相光化學反應的拓撲化學控制(Topochemical control)原理，即①晶體結構決定了反應能否發(fā)生或者如何發(fā)生；②涉及分子結合的反應，反應物移動距離保持最小。這一原理為固相化學的發(fā)展提供了重要的理論基礎。固相光反應一般是晶體中相鄰分子間的反應，由X射線晶體衍射及產物的立體構型很容易研究晶體中反應物分子的排列方式，可相當準確地推測反應機理[5]。
　　根據(jù)“拓撲”化學原理，固態(tài)反應通常被認為分四步進行[6]：
　　(1) 分子松動 在初始狀態(tài)，固態(tài)反應以一個或多個核晶點開始，然后傳播通過晶體，這些點能以許多方式產生，如在晶體中制造機械變形成缺陷，這些變形可導致分子松動。
　　(2) 分子改變 反應劑中化學鍵舊鍵斷裂、新鍵生成，得到新的產品，這一步和溶液中的反應相似。
　　(3) 固體溶液形成 在固態(tài)反應中得到的少量產品在原始晶體中迅速形成固體溶液。
　　(4) 產品分離 當產品濃度在最初晶格達到最易值時，它將會結晶。如果反應速率用化學方法通過測量反應劑或產品的濃度變化決定，這一步不會影響反應速率。
　　通過對各類反應的討論，可以總結影響固相反應反應性的幾個因素[6,7]：
　　(1) 結晶水的影響 在分子固體的反應中，有些反應物含有結晶水一類的晶格成分，在反應過程中這些晶格成分會被釋放出來，在反應物表面形成液膜，并使部分反應物溶解。但這些微量溶劑的存在并不改變反應的方向和限度，相反卻會起到加速反應和降低反應溫度的作用。
　　(2) 研磨的作用 外力通過摩擦生熱和以下兩個效應使反應體系的總自由能增加而使體系活化：①表面自由能增加，這是因為固體在外力作用下破碎，顆粒減�。虎趦Υ娴膹椥詮埩δ�，這是因為粒子反應的靜力剪切力的共同作用下發(fā)生形變。
　　這種活化將通過能量的不同形式之間的轉換和耗散，例如，通過固體的破碎、聚集、無定形化、同質多晶轉變以及化學分解或合成等的過程。因此，力學化學必須包括力的作用。分子固體的化學反應可以在無外力存在的情況下進行，雖然在研磨時反應的確可以較快的速度進行，即反應也可受力活化。
　　(3) 分子尺寸和幾何學的影響 平面的和小體積的分子擴散速度快。
　　(4) 顆粒尺寸的影響 在固相條件下，化學反應的速率通常由反應劑的表面積控制。反應通常被引發(fā)在反應劑之間接觸表面面積控制區(qū)域。這可能是反應劑顆粒尺寸影響固態(tài)反應速率的原因。
　　(5) 雜質的作用 雜質以兩種方式影響固態(tài)反應的動力學。首先，雜質能影響還原劑的缺陷結構，可以改變反應速率。其次，因低共熔點的降低，液體出現(xiàn)，這時反應速率會加快。然而，如果低共熔點不低于反應溫度，雜質對動力學影響不大。
　　(6) 晶格空隙的作用 固體中不規(guī)則結晶的存在，將會出現(xiàn)高能量區(qū)。因而，此規(guī)則排列的晶格，總自由能高。高能區(qū)對于形成一種新相是較好的位置。通常排列混亂是核晶過程的中心。
　　(7) 輻射的作用 高能量輻射會在固體中產生缺陷，這些缺陷會影響固體的各種形狀。
　　(8) 分子包結作用 通過分子包結作用，使分子定向排列，得到所希望的產品。
　　(9) 同質多晶形現(xiàn)象的影響 同質多晶形轉變需要晶格單元的松動和重排，通常會使反應速率有顯著的提高。