绿色化学合成

作业：结合有机化学反应路线，谈谈对绿色化学的认识。

应091-4 周学荣200921501448

长期以来有机合成化学不仅丰富人们的物质生活、抵御各种疾病和自然灾害，而且不可避免也带来了一些有害的副产物(有害的气体、有害的固体物和有害的溶剂等)对环境的污染．因此在经济生活要求可持续发展的今天，从生产的源头上减少废弃物的产生，大力推广绿色化学变得尤为重要。

在评价化工过程的优劣时，人们提出了化学反应的原子经济性和每公斤产物带来污染物数量的过程指数。【1】

下面结合下面的有机反应谈一下原子利用率

一条传统的以三氧化铬试剂氧化仲醇成酮的反应如下【2】：

上述反应的原子经济性=%

⨯

〉

=

(=

+

⨯

⨯

〈

⨯

+

192

3

/

1076

53

3.

576

98

194

3

100

/)3

2

原子利用率很低，我们若才用合适的催化剂用O2 直接氧化如下

从上可知看出原子利用率的高低是评估一个化学反应绿色化的关键因素之一。那么绿色化学是绿色化学？就此问题。综合美国环保署的P叫l T．AnastaS 定义了绿色化学的十二原则，可以概括为：

绿色化学即是用化学的技术和方法去减少或消灭那些对人类健康或环境有害的原料、产物、副产物、溶剂和试剂等的产生和应用，提高反应效率和原子经济性，降低能耗为出发点，开发清洁高效的化学反应过程。

近年来，绿色化学的工作不断出现，通过查找文献及绿色化学所学知道从有机合成的角度来看

（1）有机化学反应条件对化学反应的产率有显著影响。

1）如下所示的氧化反应中，与常规反应相比，采用了超声催化，使得化学反应时间大大缩短，且产率提高。常规机械搅拌7 h，产率仅为48％，而超声波辐射l h，产率可达88%【3】

2）此外由于有机反应大多数在溶剂中进行，采用超临导溶剂可以减少污染，如采用新型催化剂如过渡态的氧化物催化等等都符合绿色化学的要求。

（2）改变所用的原料，有利于减小污染，降低毒害作用

①以芳香胺的合成为例，一般都是以氯代芳烃为原料，用胺进行亲核取代

而合成的：

而已知氯代芳烃是对环境累积性有害的，所以Monsanto公司的Stern等用芳烃代替氯代芳烃为原料，即直接用胺亲核取代芳烃的方法，而发展了所NASH。

[4]

②采用无毒无害的原料。新开发的己二酸、己二胺合成路线，避免了使用氢氰酸合成己二睛。首先丁二烯经氢甲酰化反应生成己二醛，然后经氧化反应生成己二酸；己二醛和NH3反应后生成的亚胺再

加氢得己二胺。反应式如下：

③传统以苯为原料合成己二胺如下：

此方法缺点有以下几点：

苯是不可再生资源，且有毒，是严重的致癌物质；虽然第一步原子利用率高，考虑经济和技术要求高，所以从绿色化学的角度出发，考虑有葡萄糖为原料通过酶反应制得己二胺。

（3）当然了除了改变反应条件，寻求无害反应原料，还可以设计更高原子利用率的反应途径，从目标分子出发逆合成等等，以及寻找目标分子的功能替代物等等都可以让化学发应向这绿色合成的方向进行。

综上，绿色化学不同于一般的控制污染。加强管理对控制污染是有效的，但这不是绿色化学，有些只是阻止污染的技术，而不是化学。绿色化学是指从根本上消灭污染，它的着眼点应在于使得废物不再产生，不再有废物处理的问题，绿色化学是一门彻底阻止污染的化学。近些年来随着经济的发展，科技的进步，不断的有新物质的合成，化学合成的原子利用率低，环境的可承载能力有限，发展绿色化学，提高原子利用率，寻求无污染的合成路线，生成可降解化学品变的越来越重要。

作为一名化学专业的学生，我们要认识到绿色化学不可比拟

作用将我们所学的化学知识、化学技术和化学方法应用于所有的化学品和化学过程，以减少直到消除对人类健康有害的反应原料的使用、反应过程的利用、反应产物的生产和使用以及反应辅料例如溶剂的使用大多数有机溶剂都是有害的污染环境的，因此我们可以用超临导溶剂如CO2,超临导水等，我们可以采用有效的催化的反应来代替当量反应来减少污染，我们可以采用更加该科技的合成方法来取代传统的化学合成方法，如声化学合成，微波化学合成，提高原子利用率的等等。总之将绿色化学的事业进行下去将是我们所肩负的一项伟大而光荣的义务!