有机化工合成中过氧化氢的应用

有机化工合成中过氧化氢的应用
在有机化工中，过氧化氢有着极为重要的作用，本文通过对其性质的分析，结合其在醇的氧化应用、烯烃的氧化应用、芳香烃中的氧化应用、羥基化合物中的氧化应用，对其展开探讨。

标签：有机化工合成；过氧化氢；应用
1 过氧化氢概述
过氧化氢的化学式是H2O2的化合物，它的纯净形式是无色液体，比水略粘。

过氧化氢是最简单的过氧化物，是具有氧- 氧单键的化合物，通常用作氧化剂，漂白剂和消毒剂。

浓缩过氧化氢是一高种活性氧氧化物，已被用作火箭中的推进剂。

其化学成分主要是其不稳定的过氧化物键的性质，过氧化氢不稳定并在碱或催化剂存在下缓慢分解。

由于其不稳定性，过氧化氢通常与稳定剂一起储存在弱酸性溶液中。

在包括人体在内的生物系统中发现过氧化氢，使用或分解过氧化氢的酶被分类为过氧化物酶。

世界上大约60%的过氧化氢生产用于纸浆和纸张漂白，第二大工业应用是制造过碳酸钠和过硼酸钠，它们用作洗衣洗涤剂中的温和漂白剂。

用于生产各种有机过氧化物。

过氧酸，例如过乙酸和间氯过氧苯甲酸也通常使用过氧化氢制备，在某些废水处理过程中使用过氧化氢去除有机杂质。

这通过先进的氧化方法实现，例如芬顿反应，其用于产生高反应性羟基。

这些能够破坏通常难以除去的有机污染物，例如芳族或卤代化合物。

它还可以氧化存在于废物中的硫基化合物；这是有益的，因为它通常会降低其气味。

高浓度过氧化氢流，通常在40%以上，由于浓缩的过氧化氢符合美国法规DOT氧化剂的定义，如果被释放到环境中，被认为是危险的。

過氧化氢应储存在阴凉，干燥，通风良好的地方，远离任何易燃或易燃物质。

应将其储存在由不反应性材料（如不锈钢或玻璃）组成的容器中。

因为暴露于光线时它会快速分解，所以应将其储存在不透明的容器中，药物配方通常会进入阻挡光线的棕色瓶子。

2 过氧化氢的反应简述
以前，过氧化氢通过水解过硫酸二氢铵而工业化，其本身是通过在硫酸中电解硫酸氢铵溶液。

过氧化氢几乎完全由蒽醌法制造，其在1936年被形式化，并于1939年获得专利。

它开始于蒽醌（如2-乙基蒽醌或2-戊基衍生物）通常通过钯催化剂上的氢化得到相应的蒽醌，然后用氢氧化物作为副产物进行自动氧化再生起始蒽醌。

大多数商业过程通过将压缩空气鼓泡通过衍生的蒽的溶液来实现氧化，由此存在于空气中的氧与不稳定的氢原子（羟基）反应，产生过氧化氢并再生蒽醌。

然后提取过氧化氢，并且在金属催化剂存在下，使用氢气将蒽醌衍生物还原回二羟基（蒽）化合物。

该方法的简化总体方程很简单，该方法的经济性在很大程度上取决于有效回收醌（昂贵的）和萃取溶剂以及氢化催化剂。

从元素直接生产过氧化氢的过程已经很多年了。

直接合成是难以实现的，因为氢与氧气的反应热力学上有利于水的生产。

已经开发了用于直接合成的体系，其中大部分基于细分散的金属催化剂，这些都没有达到可以用于工业规模综合的一个点。

用于过氧化氢运输的ISO储罐容量可用性过氧化氢最常用作水溶液。

浓度有时根据产生的氧气体积来描述：当完全分解时，一毫升20体积的溶液产生二十毫升氧气。

对于实验室使用，30%重量的溶液是最常见的。

商业级别从70%到98%也是可用的，但是由于超过68%的过氧化氢的溶液的潜力将完全转化为蒸汽和氧气（随着浓度升高到68%以上，蒸汽的温度升高）这些等级潜在的危害更大，在专用存储区域需要特别注意。

3 过氧化氢在有机合成中的应用
3.1 过氧化氢在醇的氧化应用
在醇系列的化工合成过程中，过氧化氢是必不可少的化学试剂，由于醇系列如：仲醇、脂肪族伯等产物，极易与过氧化氢试剂产生氧化反应，因而应用极为广泛而重要。

醇在过氧化氢的合成作用之下，便会生成羟基化合物，形成良好的循环状态。

3.2 过氧化氢在烯烃的氧化应用
过氧化氢在烯烃中的氧化应用也是极为常见的类型。

在不同的反应条件前提下，过氧化氢可以实现对烯烃的氧化，生成类型不同的混合物，在反应过程中使用催化剂，则可以对氧化反应条件实施有效的控制，使烯烃在过氧化氢的反应作用下，转变为环氧化物。

3.3 过氧化氢在芳香烃中的氧化应用
在金属离子存在的前提下，过氧化氢可以与芳香化合物在氧化环境内，产生极为剧烈的反应，其反应后生成的产物错综复杂，具有较强的特殊性，这些反应后生成的产物主要有氧化偶联、羟基化、支链氧化等混合物。

3.4 过氧化氢在羟基化合物中的氧化应用
醛是相较于醇而言的更易被过氧化氢氧化的化合物，它可以在缺少催化剂的环境下，与过氧化氢发生反应作用而被氧化，并生成羟酸。

4 总结
在科学技术不断发展的今天，我们可以充分利用已有的快速培养技术在较短的时间内找到有效的、容错性好的过氧化氢来源，通过自然界中的物质存在原理而定向选择一部分活力满足我们需求的材料。

对于环境来说，及时科学有效地进行脱硫对生态平衡影响很小且可以快速再造，这对于资源短缺的今天有着重要的意义。

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