有机合成论文

绿色有机合成的发展与应用

摘要：绿色化学是21世纪化学化工研究的重要研究方向，是实现可持续发展规律的重要保障。绿色合成，作为当代有机合成发展的一个重要学科前沿．已成为化学发展的一个方向。该文介绍了绿色合成的含义及基本要点并综述了近年来国内外绿色合成研究的一些进展。

关键词：绿色有机合成、不对称合成、采用无毒、无害的催化剂、提高烃类氧化反应的选择性

正文：1. 绿色化学的进展

绿色化学是依靠科技进步，创造出单位产品产污系数最低，资源消耗最小的先进工艺技术；从化学反应的根本上减少污染。而不是对“三废”等进行处理的环保局部性终端治理技术。

2.绿色化学的含义及原理：

含义绿色有机合成是指采用无毒、无害的原料、催化剂和溶剂，选择具有高选择性、高转化率，不生产或少生产副产品的对环境友好的反应进行合成，其目的是通过新的合成反应和方法，开发制备单位产品产污系数最低，资源和能源消耗最少的先进合成方法和技术，从合成反应入手，从根本上消除或减少环境污染。

研究的内容绿色化学是对传统化学的挑战，是对传统化学思维方式的更新和发展，因此，绿色化学的研究内容是从反应原料、反应条件、转化方法或开发绿色产品等角度进行研究，打破传统的化学反应，设计新的对环境友好的化学反应。包括：①使用无毒无害的原料；②利用可再生资源；③新型催化剂的开发研究；④不同反应介质的研究；⑤寻找新的转化方法；⑥设计对人类健康和环境安全的化学产品。

非传统溶剂有机溶剂因其对有机物具有良好的溶解性。但有机溶固相合成的剂的较高的挥发性和毒性成为有机合成造成污染的主要原因。因此新型绿色反应介质代替有机溶剂成为绿色化学研究的重要方向。目前, 水、超临界流体、离子液体、仿酶化学和含氟溶剂作为反应介质的有机合成在不同程度上已取得了一定的进展。

无溶剂有机合成研究发现, 在固态下能够进行的有机反应大多数较溶液中表现出高的反应效率和选择性。无溶剂有机合成具有高选择性、高产率、工艺过程简单和不污染环境、能耗少和无爆炸性等优点。

绿色催化剂据统计, 在化学工业中, 80%以上的反应只有在催化剂作用下才能获得具有经济价值的反应速率和选择性。新的催化材料是创造新催化剂的源泉, 也是提高原子经济性、开发绿色合成方法的重要基础。近年来, 绿色催化剂的研究主要有绿色固体酸碱催化剂、分子筛催化剂、生物酶催化剂等。

3．采用无毒、无害的催化剂：

目前烃类的烷基反应一般使用氢氟酸、硫酸、三氯化铝等液体酸作催化剂，这些催化剂的共同缺点是对设备的腐蚀严重、危害人身、产生废渣、污染环境。为此，国内外研究人员正从分子筛、杂多酸、超强酸等新催化材料中大力开发固体酸烷基化催化剂。其中采用新型分子筛催化剂的乙苯液相烃化技术引人注目，这种催化剂选择性高。催化剂寿命长，且乙苯回收率超过99.6%。还有一种生产线性烷基苯的固体酸催化剂替代氢氟酸催化剂，改善了生产环境，现已工业化。今后在固体酸催化剂的研究开发中，还应进一步提高催化剂的选择性，以降低产品中杂质的含

量；提高催化剂的稳定性，以延长催化剂的寿命。

4．提高烃类氧化反应的选择性

烃类选择性氧化在石油化工中占有极其重要的地位。据统计，催化过程生产的各类有机化学品中，催化选择氧化生产的产品约占25%。烃类选择性氧化为强放热反应，目的产物大多是热力学上不稳定的中间化合物，在反应条件下很容易被进一步深度氧化为二氧化碳和水，其选择性是各类催化反应中最低的。这不仅造成资源浪费和环境污染，而且给产品的分离和纯化带来很大困难，使投资和生产成本大幅度上升。因此，控制氧化反应深度，提高目的产物的选择性也是绿色化学研究中最具挑战性的难题。

5.不对称合成

不对称合成手性是构成生命物质的基本属性。手性物质的获得非常重要, 除来自天然外, 人工合成也是一种重要的途径。不对称合成是有机合成化学的前沿领域, 也是最近20年内发展最迅速最有成就的领域。它比对映体拆分法更直接、更经济。

6. 计算机辅助的绿色化学设计

计算机技术的发展应用，尤其是分子结构与性能数据库的建立以及分子模拟技术的发展，使人们在化学分子设计、合成统计、实验控制与模拟中有了得力的助手和工具，避免了盲目的实验探索，减少了能源和材料浪费以及由此造成的对环境的污染，从而按照绿色化学的既定目标，研制并生产出各种化学品。

7.波促进的有机合成

微波微波在有机合成领域中的应用给有机反应的研究注入了新的思维。微波照射可以不通过容器传热, 而直接进行加热反应的溶剂和反应物, 不但加热速度快于传统加热方式, 而且很多反应可以在无溶剂条件超声波超声波可以加速化学反应, 促进有机合成。如今, 超声波已被广泛应用于化学、医学、废水处理等诸多领域, 超声波在有机合成中的应用呈蓬勃发展之势, 成为有机合成的重要技术之一。

超声波超声波可以加速化学反应, 促进有机合成。如今, 超声波已被广泛应用于化学、医学、废水处理等诸多领域, 超声波在有机合成中的应用呈蓬勃发展之势, 成为有机合成的重要技术之一。

下进行, 符合绿色化学的要求

结语

随着全球性环境污染问题的日益加剧和能源、资源急剧减少，持续发展受到威胁，公众环境意识逐步提高。进一步预防和控制污染的有效途径是加强产品及其生产过程的环境管理，从治标转向治本，即从末端治理污染到开发清洁生产技术，减少污染源头，生产环境友好产品。绿色化学对整个工业而言，研究绿色化学，推行绿色化学是提高效益、节约资源和能源、改善环境、保持可持续发展的战略措施。绿色化学必将给我们带来一场全新的产业革命。