绿色合成的研究进展

合集下载

乙酰水杨酸合成研究进展

乙酰水杨酸合成研究进展

然而,阿司匹林的合成并非易事,需要经过多步复杂的化学反应。本次演示将 综述近年来乙酰水杨酸合成的研究进展。
传统的合成方法
传统的乙酰水杨酸合成方法主要涉及两步反应:水杨酸(Salicylic acid) 与乙酰氯(Acetyl chloride)的酰化反应以及副产物氯化氢的处理。首先, 水杨酸与乙酰氯在有机溶剂中反应生成乙酰水杨酰氯。
一、乙酰水杨酸的合成
乙酰水杨酸的合成主要采用水杨酸和醋酐反应的化学反应。首先,水杨酸和醋 酐在浓硫酸催化下形成水杨酸乙醋。然后,通过加入浓氨水作为碱,中和多余 的酸,最后得到乙酰水杨酸。
化学反应式如下: C6H4(OH)COOH + CH3(COO) → C6H4(OH)CH2COOCH3 + H2O
研究发现,一些金属离子和微生物可以作为催化剂用于乙酰水杨酸的合成。例 如,采用金属离子催化剂可以显著提高反应速率和产物的纯度。此外,某些微 生物也可以作为生物催化剂用于乙酰水杨酸的合成,具有反应条件温和、产物 易于分离纯化等优点。以借鉴其他领域的技术来改进乙酰水杨酸的合成方 法。例如,采用超声波技术可以加速反应速率和提高产物的纯度;采用激光技 术也可以实现反应条件的优化和产物质量的提高。
3、环保和安全性的考虑:对改进方法中使用的催化剂、溶剂等进行分析,评 估其对环境的影响和安全性。
4、工艺可行性和经济性评估:综合考虑改进方法的工艺复杂性、设备要求、 成本等因素,评估其可行性和经济性。
参考内容二
乙酰水杨酸,也被称为阿司匹林,是一种历史悠久的解热镇痛药。自其1899年 合成以来,阿司匹林已成为世界上最广泛使用的药物之一。本次演示将详细介 绍乙酰水杨酸的合成方法及其在医疗和科研中的应用。
二、乙酰水杨酸的应用

浅谈绿色有机合成的研究现状与展望

浅谈绿色有机合成的研究现状与展望

浅谈绿色有机合成的研究现状与展望绿色有机合成是一种以可持续发展和环保为目标的有机化学合成方法,它致力于降低化学合成过程对环境的影响,并减少对有毒或不可降解的化学试剂的使用。

随着社会对环保意识的不断提高,绿色有机合成逐渐成为有机合成领域的研究热点。

本文将就绿色有机合成的研究现状与展望进行浅谈。

绿色有机合成的研究现状1. 催化剂的研究在传统有机合成中,许多反应需要使用大量的金属催化剂,这些金属催化剂在合成反应中通常会产生大量废弃物,对环境造成负面影响。

绿色有机合成研究中,催化剂的设计和开发成为一个重要方向。

有机合成中常用的金属催化剂如铜、镍、钯等,绿色有机合成的研究者们致力于设计高效、低毒性、可再生利用的金属催化剂,以减少对环境的污染。

2. 可替代溶剂的研究传统有机合成中常使用的溶剂如二甲苯、甲苯等对环境具有一定的危害性,并且很难被分解。

绿色有机合成研究中,开发可替代溶剂成为一个重要的课题。

在水中进行有机合成反应,可以减少对有机溶剂的使用,减少废弃物的产生,是一种环保的合成方法。

一些可再生的天然产物如乙醇、丁醇等也被广泛用于绿色有机合成中。

3. 生物催化法的研究生物催化法是一种利用微生物或酶催化合成有机化合物的方法,它具有原料来源广泛、废弃物少、无机溶剂、反应条件温和等特点,是一种典型的绿色合成方法。

绿色有机合成研究中,生物催化法的研究备受重视,例如利用酶催化合成高附加值化合物等。

4. 可再生资源的利用绿色有机合成研究中,可再生资源的利用成为一个研究热点。

利用生物质、植物提取物等可再生资源进行有机合成反应,既可以减少对不可再生资源的需求,又可以减少对环境的污染,具有重要的环境保护意义。

1. 绿色催化剂的研究未来,绿色有机合成研究中,将继续加大对绿色催化剂的研究力度,开发更加高效、低毒性、可再生利用的催化剂是一个重要方向。

4. 绿色有机合成的工业化应用绿色有机合成虽然在学术界已经取得了一定的进展,但是在工业生产中的应用还需要进一步加强。

绿色合成方法在材料科学中的应用

绿色合成方法在材料科学中的应用

绿色合成方法在材料科学中的应用在当今时代,材料科学的发展日新月异,为人类社会的进步提供了强大的支撑。

与此同时,随着环境保护意识的不断增强,绿色合成方法在材料科学领域中的应用越来越受到关注。

绿色合成方法旨在减少或消除合成过程中对环境的不利影响,提高资源利用效率,实现可持续发展。

绿色合成方法的核心原则包括使用无毒无害的原材料、减少能源消耗、降低废弃物排放以及提高反应的选择性和转化率。

这些原则的贯彻实施对于材料科学的发展具有重要意义。

在无机材料的合成中,绿色合成方法取得了显著的进展。

例如,水热合成法是一种常见的绿色合成技术。

通过在高温高压的水溶液中进行反应,可以制备出具有特定结构和性能的无机晶体材料。

与传统的高温固相反应相比,水热合成法不仅反应条件相对温和,而且能够有效地控制产物的形貌和尺寸,减少能源消耗和废弃物排放。

另一个例子是溶胶凝胶法。

这种方法利用前驱体在溶液中的水解和缩聚反应,形成溶胶,进而凝胶化,最终得到无机材料。

溶胶凝胶法具有反应温度低、产物均匀性好等优点,同时可以避免使用大量的有机溶剂和高温处理过程,减少了对环境的污染。

在有机材料的合成中,绿色合成方法也发挥着重要作用。

例如,酶催化反应是一种具有高效性和选择性的绿色合成方法。

酶作为生物催化剂,能够在温和的条件下催化有机反应的进行,避免了使用有毒有害的化学试剂和高温高压的反应条件。

此外,微波辅助合成也是一种绿色合成技术。

微波能够快速均匀地加热反应体系,缩短反应时间,提高反应效率,同时减少能源消耗。

绿色合成方法在纳米材料的制备中也具有广泛的应用。

纳米材料由于其独特的物理化学性质,在电子、光学、催化等领域具有重要的应用前景。

然而,传统的纳米材料制备方法往往存在着环境污染和能源消耗大等问题。

绿色合成方法为纳米材料的制备提供了新的途径。

例如,利用植物提取物中的生物分子作为还原剂和稳定剂,可以合成出各种金属纳米粒子。

这种方法不仅简单、环保,而且合成的纳米粒子具有良好的稳定性和生物相容性。

绿色化学合成技术的最新进展

绿色化学合成技术的最新进展

绿色化学合成技术的最新进展绿色化学合成技术,又称为可持续化学合成技术,是一种注重环保和可持续性的化学合成方式。

随着环保意识的增强和人们对健康、环境和经济效益的重视,绿色化学合成技术正受到越来越多的关注。

因此,该技术在全球范围内得到不断发展和推广,其最新进展亦备受瞩目。

一、绿色溶剂的研究在传统的化学合成过程中,有机溶剂的使用占据了很大的比例,这样不仅造成了资源的浪费和环境的污染,而且如甲苯、二甲苯等传统有机溶剂还对健康构成潜在的风险。

为此,绿色化学合成技术在研究上开始注重绿色溶剂的研究,例如一些可回收或可生物降解的溶剂,如离子液体、超临界流体、水、反渗透水等。

这些绿色溶剂大多具有高效性、环保性以及良好的可再生性,有望取代传统有机溶剂,实现绿色合成。

二、催化剂的发展催化剂是化学合成的重要载体。

合理选择催化剂可以提高反应的效率,并降低合成过程中的副反应产物和废弃物,从而实现绿色合成的目的。

因此,绿色化学合成技术在催化剂研究中至关重要。

近年来,很多新型、高效、环保的催化剂正在被研发,如复合催化剂、纳米催化剂、生物催化剂等。

这些催化剂具有更高的催化效率、更低的副反应产物和毒性,因而更符合绿色合成的要求。

三、共价有机框架材料共价有机框架材料,是一种由有机小分子在一定条件下形成的微孔结构材料。

其微孔结构的大小和形状可以根据研究人员所需要的应用和设计进行调整,因此具有很大的潜力用于分离和催化等领域。

共价有机框架材料具有环保性、结构可控性、催化性能等优势,已被广泛研究应用于催化反应、气体吸附、分子存储等领域,并已取得了显著的进展。

四、可再生资源的应用传统合成化学过程中需要用到大量的非可再生化石能源,而绿色化学合成技术则更注重利用可再生资源。

例如利用生物质组分制备乙酸乙酯,在实现绿色化的基础上,还能降低生物质的浪费和对化石燃料的依赖,更具有可持续性。

近年来,半纤维素、纤维素等可再生资源在绿色化学合成技术中的应用也逐渐成熟。

绿色化学的研究现状与发展趋势

绿色化学的研究现状与发展趋势

绿色化学的研究现状与发展趋势摘要:随着社会的高速发展和科技水平的飞快进步。

化学化工是生产发展不可缺少的要点和环节。

在运作过程中间,由于材料特性和工艺水准的限制。

无法避免的造成污染和有害物质的产生。

而人们面临的巨大危机便是可持续发展问题,经济发展也被环境所影响。

怎样实现化学的绿色化,怎样在生产过程中减小对环境的影响,是绿色化学发展的重点方向。

本文叙述了现如今绿色化学的发展趋势和研究现状。

关键词:绿色化学;发展趋势;污染防治绿色化学的研究现状与发展趋势1.引言化学在为我们创造出有用价值的时候,给我们也带来严重的危害。

每一种科学的发展都是充满曲折的,我们必须在曲折中不断的探索和创新,但是每一门的科学都是具有不确定性的,尤其是化学,化学领域的专家偶然情况下肯定会合成出不确定的物质,这些不确定的物质必须经过长期的应用和实验才能了解它们的性质,而这时这些新的物质可能已经对环境造成了非常严重的危害[1]。

绿色化学关注的是削弱对我们人类有着坏的影响的化学反应的过程,主张化学反应的过程中充足的利用各个原子,不浪费,所以绿色化学对我们有效的资源有很好的利用,而且还很好的控制了污染。

这种绿色的化学理念是我们每个人应该达到的目标。

我们生产的时候,就应该把这种理论变为实际,变为实际后这是一种非常强大的力量,把绿色化学的理念和实践强大的结合在一起,使得不同的操作不同的工艺得到不同的产品,实现了原料的最大化利用,节省了原料,防止了污染。

扼杀污染源是处理污染最好的方式,化工厂的生产要符合绿色化学的基本要求。

2.国际上绿色化学活动1989开始,人们最先留意到能够经由化学的方法,削减化学造成的污染,这类方法很快的就在美国、法国、英国和德国等发达国家中推行开来。

1984年的时候,EPA就提出了废物尽可能少的思想[2],废物尽可能少的思想是有一定的约束性,这个主要是围绕有害的废物展开的,但是在将来我们必须把中心思想围绕生产上来。

1989年EPA又在之前的思想上又提出了一个新的思想,这便是“污染预防”。

国内外绿色化学反应研究与发展现状分析

国内外绿色化学反应研究与发展现状分析

国内外绿色化学反应研究与发展现状分析化学反应是一切化学过程的基础,而绿色化学反应则成为了未来化学发展的趋势。

绿色化学反应是一种注重环境友好,资源节约的化学反应方式,它将环境、经济和社会可持续发展作为考虑因素,寻求创造更加环保的化学合成方法。

本文将通过对国内外绿色化学反应研究与发展现状的分析,探讨绿色化学反应的发展趋势及其挑战。

一、国内外绿色化学反应的概述近年来,绿色化学反应在国内外开始得到广泛关注和研究。

在绿色化学反应中,环境的友好和安全性是一个十分重要的方面。

而在实践中,绿色化学反应主要表现在以下几个方面:1. 避免使用有害易制造、易爆、有毒品种的溶剂和催化剂,而借助可再生溶剂、水或水溶液、可回收催化剂等非有害的介质实现反应。

2. 设计新型的反应合成方法,将反应物链的键和催化剂融入到反应中,使反应时间和能源消耗,以及废物和副产物的产生不断减少。

3. 回收和再利用化合物的残余部分,防止环境的污染。

通过对绿色化学反应的几个方面进行理解,便可看出绿色化学反应对于环保和经济可持续发展的贡献,已得到社会和科学界广泛的关注。

二、国内外绿色化学反应的研究与发展现状绿色化学反应是未来化学发展的趋势之一,同时也是一个全球性的课题。

许多国家和地区已经开始投入大量精力进行绿色化学反应的研究,并在此领域中取得了一些成果。

下面分国内与国外两个方面来分析绿色化学反应的研究与发展现状。

1. 国内绿色化学反应的研究与发展现状(a) 海外绿色化学反应研究的借鉴作为一个新兴领域,国内绿色化学反应在很大程度上是借鉴海外的经验和成果。

在这方面,先进的技术和理论受到国内许多科研人员的关注和研究。

比如,上海交通大学高峰教授团队开发出金属催化剂的功能化改性研究;中国科学院广州地球化学研究所毛佳人教授团队研究了精确催化合成方法;中国科学院长春应用化学研究所刘文清教授团队探索了化学催化剂靶向设计的方法等等,这些成果为国内绿色化学反应的研究提供了机会和方向。

利用有机催化剂的绿色合成路线研究

利用有机催化剂的绿色合成路线研究

利用有机催化剂的绿色合成路线研究随着环境保护意识的增强和可持续发展的要求,绿色合成路线成为了化学研究的重要方向之一。

有机催化剂,作为一种环境友好的催化剂,具有高效、易得、易回收等优点,被广泛应用于绿色合成路线的研究中。

本文将着重探讨利用有机催化剂实现绿色合成的研究进展,并在此基础上展望未来的发展方向。

一、有机催化剂的特点和应用有机催化剂是指由有机化合物构成的催化剂,其特点主要包括活性高、底物容易获得、副产物生成少以及易于回收再利用等。

这些优点使得有机催化剂在绿色合成领域得以广泛应用。

1.1 活性高相比于传统无机催化剂,有机催化剂具有更高的活性。

其活性主要源于有机催化剂分子内部的反应自由度大、易于形成活性中间体等方面的特点。

通过设计合适的有机催化剂结构,可以显著提高催化剂的活性和选择性,从而实现高效合成反应的进行。

1.2 底物易得有机催化剂的设计根据底物的特性来进行,不需要引入昂贵或稀缺的金属,因此底物易得,成本低廉。

这为友好环境和可持续发展提供了可能。

1.3 副产物生成少且易于回收再利用有机催化剂在催化反应过程中产生的副产物往往较少,有机催化剂分子结构的精确设计往往可以实现高选择性的反应。

此外,有机催化剂通常易于回收再利用,可以通过简单的操作步骤将其从反应体系中分离出来,减少催化剂的浪费和环境污染。

二、利用有机催化剂的绿色合成路线的研究进展2.1 不对称催化反应不对称催化反应一直是有机合成中的重要领域之一。

利用有机催化剂实现不对称合成反应可以大幅降低对金属催化剂的依赖,减少对环境的破坏。

在此领域研究中,手性有机催化剂得到了广泛关注。

通过设计与底物相互作用的手性催化剂,可以实现高对映选择性的不对称催化反应,制备具有手性结构的有机化合物。

2.2 多组分反应多组分反应是一种能够在单一的反应体系中同时发生多个底物参与的反应。

利用有机催化剂实现多组分反应可以简化反应步骤,减少废弃物的产生。

近年来,利用有机催化剂实现多组分反应的研究进展迅速,不同类型的多组分反应被开发出来,包括A3偶联反应、Ugi反应等。

绿色合成技术的研究与应用

绿色合成技术的研究与应用

绿色合成技术的研究与应用在当今社会,随着环境问题的日益严峻和人们对可持续发展的追求,绿色合成技术逐渐成为化学、材料科学等领域的研究热点。

绿色合成技术旨在减少或消除化学合成过程中对环境的负面影响,同时提高合成效率和产品质量。

本文将对绿色合成技术的研究进展和应用进行详细的探讨。

一、绿色合成技术的概念和特点绿色合成技术是指在化学合成过程中,遵循绿色化学的原则,通过优化反应条件、选择环境友好的原料和溶剂、提高原子经济性等手段,实现化学合成的高效、低污染和可持续发展。

与传统的化学合成技术相比,绿色合成技术具有以下几个显著特点:1、原子经济性高原子经济性是绿色合成技术的核心概念之一。

它强调在化学反应中,尽可能使原料中的原子全部转化为目标产物,减少副产物的生成。

这样可以最大限度地提高原料的利用率,降低废弃物的产生。

2、环境友好绿色合成技术采用无毒、无害或低毒、低害的原料、溶剂和催化剂,减少或避免使用挥发性有机化合物(VOCs)、重金属等对环境有害的物质。

同时,通过优化反应条件,降低反应过程中的能源消耗和污染物排放。

3、反应条件温和许多绿色合成技术在常温常压下即可进行反应,或者采用相对温和的反应条件,如低温、低压等。

这不仅降低了能源消耗,还减少了对设备的要求和投资成本。

4、选择性高绿色合成技术通过选择合适的催化剂和反应条件,可以提高反应的选择性,减少副反应的发生,从而提高产品的纯度和收率。

二、绿色合成技术的研究进展1、催化技术催化剂在化学合成中起着至关重要的作用。

绿色催化技术的研究主要集中在开发高效、高选择性的催化剂,如固体酸催化剂、金属有机框架(MOFs)催化剂、酶催化剂等。

固体酸催化剂具有酸强度可调、热稳定性好等优点,在酯化、醚化等反应中表现出良好的催化性能。

MOFs 催化剂具有大的比表面积和孔隙率,可以有效地催化各种有机反应。

酶催化剂具有高度的选择性和催化效率,在生物制药、食品工业等领域得到了广泛的应用。

绿色合成技术的研究与应用前景分析研究动态

绿色合成技术的研究与应用前景分析研究动态

绿色合成技术的研究与应用前景分析研究动态在当今社会,随着环境问题的日益严峻和人们对可持续发展的追求,绿色合成技术正逐渐成为化学领域的研究热点。

绿色合成技术旨在减少或消除化学合成过程中对环境的负面影响,同时提高合成效率和产品质量。

本文将对绿色合成技术的研究现状、关键技术、应用领域以及未来的发展前景进行深入分析。

一、绿色合成技术的研究现状近年来,绿色合成技术在学术界和工业界都取得了显著的进展。

科研人员不断探索新的反应路径和催化剂,以实现更高效、更环保的化学合成过程。

例如,在有机合成领域,越来越多的研究关注于使用水作为溶剂代替传统的有机溶剂,从而减少有机废弃物的产生。

此外,微波辅助合成、超声化学合成等新型合成方法也因其高效、节能的特点而受到广泛关注。

在催化剂的研究方面,绿色催化剂的开发成为重点。

传统的催化剂往往含有贵金属,成本高且对环境不友好。

如今,研究人员致力于开发基于廉价金属或酶的高效催化剂,以降低成本并减少环境污染。

同时,纳米材料在催化领域的应用也展现出巨大的潜力,纳米催化剂具有高比表面积和独特的催化性能,能够显著提高反应的选择性和转化率。

二、绿色合成技术的关键技术(一)绿色溶剂的应用水、超临界流体(如二氧化碳)和离子液体等绿色溶剂的使用是绿色合成技术的重要组成部分。

水作为一种无毒、无害、廉价的溶剂,在许多有机反应中表现出良好的溶解性和反应性。

超临界二氧化碳具有类似液体的溶解性和气体的扩散性,可用于萃取、反应等过程,并且在反应结束后易于分离和回收。

离子液体具有低挥发性、高热稳定性和可设计性等优点,能够为化学反应提供独特的环境。

(二)催化技术的创新高效催化剂的设计和制备是实现绿色合成的关键。

除了前面提到的新型催化剂材料外,多相催化、均相催化与生物催化的结合也是当前的研究趋势。

通过将不同类型的催化作用协同起来,可以实现更复杂反应的高效转化,并提高选择性和原子经济性。

(三)可再生原料的利用利用生物质等可再生资源作为原料进行化学合成是绿色合成技术的一个重要方向。

绿色合成对羟基苯甲酸乙酯催化剂研究进展

绿色合成对羟基苯甲酸乙酯催化剂研究进展

绿色合成对羟基苯甲酸乙酯催化剂研究进展一、绪论1.1 催化剂研究的背景及意义1.2 绿色合成的概述1.3 羟基苯甲酸乙酯的制备及其应用二、催化剂的种类和制备方法2.1 催化剂的种类及其催化机理2.2 常见的催化剂2.3 制备方法的比较及其优缺点三、催化剂在羟基苯甲酸乙酯合成中的应用3.1 催化剂对反应的影响3.2 催化剂与反应条件的优化3.3 合成反应的机理四、催化剂的改性及其影响4.1 改性方法的种类4.2 改性对催化剂性能的影响4.3 未来的改性方向五、结论与展望5.1 结论5.2 不足和未来展望5.3 个人对于该领域的看法及研究计划一、绪论1.1 催化剂研究的背景及意义1.2 绿色合成的概述1.3 羟基苯甲酸乙酯的制备及其应用催化剂研究已经成为现代化学研究的核心之一。

它是指催化剂对反应物质的“引导”或“加速作用”,使反应的产物得到更有效的转化。

催化剂广泛应用于石油、化工、医药等重要产业领域,为经济发展做出了不可替代的贡献。

同时,在保护环境、节能减排等方面也有着巨大作用。

因此,对于催化剂的研究有着非常重要的现实意义与深远的发展前景。

绿色合成,也称为可持续发展合成(Sustainable synthesis),是指在化学反应过程中,采用环境友好的溶剂、反应条件、催化剂等,以最小化对环境的影响。

随着人们对环境保护意识的逐渐提高和对可持续经济发展的不断追求,绿色合成技术逐渐成为化学合成领域的一个重要趋势。

羟基苯甲酸乙酯是一种广泛应用于医药和香料等行业的化合物,具有一定的生物活性和良好的物化性质。

其主要制备方法包括热缩法、醇酸法等,这些方法通常需要用到有害溶剂和高温高压等条件。

因此,研究羟基苯甲酸乙酯的绿色合成方法,对于减少对环境的污染和提高化学反应的效率具有重要意义。

二、催化剂的种类和制备方法2.1 催化剂的种类及其催化机理2.2 常见的催化剂2.3 制备方法的比较及其优缺点催化剂作为化学反应体系中的重要组成部分,其种类和机理非常多样化。

绿色化学技术的研究进展与应用前景

绿色化学技术的研究进展与应用前景

绿色化学技术的研究进展与应用前景随着环保和可持续发展理念的深入推广,绿色化学技术越来越受到人们的关注。

它是一种以高效、环保、可持续为目标的化学技术,旨在提高资源利用率和环境保护效果。

今天,我们就来探讨绿色化学技术的研究进展和应用前景。

一、绿色化学技术的概念和特点绿色化学技术指的是以节约资源、减少污染为主要目标的化学技术,在保持化学反应过程的基本特征不变的情况下,尽可能地降低化学反应产生的污染和浪费,同时提高资源利用效率和环境保护效果。

绿色化学技术的主要特点包括以下内容:1. 最大限度地减少废弃物和无用副产品的产生,实现垃圾减量化和资源回收;2. 降低化学反应过程对环境造成的负面影响,减少污染排放,实现绿色环保化生产;3. 优化化学反应的工艺条件和催化体系,提高反应效率和产物纯度,实现资源节约和经济效益的提高。

二、绿色化学技术的研究进展自绿色化学技术提出以来,国内外的科学家们一直在不断探索研究,积极探索新的方法和技术,使其在实际生产中得到更广泛的应用。

当前,绿色化学技术主要的研究进展包括以下几方面:1. 可再生能源的开发和利用可再生能源包括太阳能、水能和生物能等,与传统的化石能源相比,具有环保、可持续、经济性等优势。

当前,科学家们正在研究如何将这些可再生能源与现代化学反应相结合,开发出新型的制氢、电化学合成等技术,实现化学反应和能源生产的可持续性发展。

2. 无机化学的研究无机化学是所有化学领域中最基础、最重要的一门学科,研究内容包括无机化合物的合成、物理化学性质、生物活性等。

当前,科学家们正在积极探索绿色无机化学的研究原理和应用方法,开发出新型、高效、低污染的无机化学反应体系。

3. 生物催化技术的应用生物催化技术是一种利用酶或整个微生物体系进行催化反应的方法,可以大幅度降低化学反应的副产物和垃圾品生成,同时实现化学反应的高效和产物的高纯度。

当前,科学家们正在研究如何将生物催化技术与传统化学反应结合,提高化学反应效率和产物质量,并对一些重要的催化反应进行生物催化改进工作。

绿色合成方法及其应用研究

绿色合成方法及其应用研究

绿色合成方法及其应用研究随着全球气候变化和资源短缺的加剧,绿色化学逐渐受到了越来越多人的关注。

其中,绿色合成方法作为一种可持续发展的化学反应方式,逐渐被认为是未来化学领域的重要趋势。

本文旨在探讨绿色合成方法及其在实际应用中的研究进展。

一、绿色合成方法的基本概念绿色合成方法是指一类基于环保与可持续发展原则的化学合成方法。

其特点在于使用尽可能少的或无害的溶剂、催化剂、反应条件等,减少或避免产生有毒、有害的废物和副产物,从而达到环保和资源节约的目的。

相比传统的化学合成方法,绿色合成方法在环境、健康和成本等方面都具有更多的优势。

二、绿色合成方法的应用研究1、有机合成领域随着绿色化学的不断推广,有机合成领域逐渐成为应用绿色合成方法的重要研究领域。

在这个领域中,绿色合成方法主要表现为使用可再生原料、设计高效催化剂、使用有机无机混合催化体系等技术手段进行合成,在一定程度上提高了合成效率和产物纯度,降低了反应条件和废物产生量。

例如,研究人员通过使用生物质材料制备纳米结构催化剂,实现了多种有机化合物的高效转化,同时避免了使用有毒催化剂带来的安全隐患和环境威胁。

2、医药领域医药领域也是应用绿色合成方法的重要领域之一。

在医药领域,绿色合成方法更多的是应用在药物前体合成、中间体制备等方面。

例如,研究人员在分析多种药物的生产工艺中发现,很多药物的前体合成过程中需要使用大量有毒有害化学品。

他们通过应用绿色合成方法,如超临界流体法、微波辅助等技术手段,避免了化学废物的产生,从而实现了诸多药物的高效绿色合成。

三、绿色合成方法面临的挑战和发展趋势绿色合成方法的应用前景广阔,但目前仍面临着一些挑战。

首先,绿色合成方法的技术手段还不够成熟,需要继续进行研究和发展。

其次,绿色合成方法的应用仍有一定的限制,需要不断寻找更多的适用场合。

最后,环境法规和政策缺乏完善,这也是限制绿色合成方法发展的重要因素。

随着环保理念的逐渐深入人心,绿色合成方法无疑将在未来得到更广泛的应用和推广。

绿色化学的最新进展

绿色化学的最新进展

绿色化学的最新进展绿色化学是指在化学合成、生产和应用中,尽可能减少使用传统有害化学品和化学反应条件的一种化学方法。

绿色化学已经成为很多化学领域研究的重点。

近年来,科学家们在绿色化学领域取得了一些重要的进展。

本文将介绍绿色化学的最新进展。

1. 生物质的转化生物质包括植物、树木、农业废弃物等。

生物质是一种非常重要的可再生资源。

生物质的转化可以产生生物燃料、生物基原料和生物有机肥料等。

在传统的化学合成中使用的大量非可再生化石燃料和有害化学品可以被替代。

生物质转化技术现在已经被广泛应用于许多工业。

2. 可降解材料的制备随着人们对环境保护意识的不断增强,可降解材料的需求不断增加。

传统的可降解材料通常是由化学合成的聚合物或来自石油的塑料。

这些材料很难分解,对环境造成了很大的污染。

最近,利用可再生资源制备可降解材料的方法受到越来越多的关注。

生物质、纤维素和淀粉等天然物质可以用来制备可降解的聚合物。

这些材料在环境中会进行自然分解并生成水和二氧化碳。

3. 绿色催化剂的设计在传统催化剂合成过程中,通常需要使用大量的有害化学物质。

绿色催化剂的设计可以减少有害废物的生成,提高催化剂的效率。

绿色催化剂可以利用天然资源,如酶和贵金属等,作为催化剂。

这些天然催化剂可以在水中或环境友好的溶剂中使用,并且能够减少生成的副产物。

4. 液态生物质的加工液态生物质如生物油、工业糖和食用油等已经成为一种重要的替代能源。

液态生物质的加工可以制备出具有高附加值的产品如生物燃料和化妆品等。

最近的研究表明,新型催化剂和生物质预处理技术在液态生物质加工中具有重要应用。

总的来说,绿色化学的发展是一个不断创新和改进的过程。

随着绿色化学技术不断演进,化学合成方法将越来越环境友好和可持续。

绿色化学有望成为下一代工业化学的基础。

2-氯烟酸的绿色合成工艺研究

2-氯烟酸的绿色合成工艺研究

2-氯烟酸的绿⾊合成⼯艺研究2-氯烟酸的绿⾊合成⼯艺研究提要:21世纪化学农药在有害⽣物防治中有着突出的优势,见效快,防治普⼴,造作和使⽤简单,可实现短时间的⼤规模⽣产,经济效益显著,仍将是全球农药的主题。

然⽽随着农业⽣产的发展及⼈们对⾷品安全的关注,化学农药的使⽤越来越成为社会关⼼的话题同时由于滥⽤化学农药现象的发⽣对⽣态环境,农产品的不良影响,⼀时间对是否继续使⽤化学农药的观点众说纷纭。

⽽本⽂中2-氯烟酸的合成是符合可持续发展的原则、以绿⾊化学⼯艺为基础,符合未来的化学农药的发展趋势更加⾼效、经济、安全、低残留、⽅便。

关键词:绿⾊合成,2-氯烟酸,2-氯-3-氰基吡啶,双(三氯甲基)碳酸酯,闭环法⼀、2-氯烟酸的简介近年来市场对新型、⾼效、低⽤量、安全性好的新农药以及⾼效的新医药的需求也越来越⼤,然⽽合成这些药物对应的原料却出现了短缺,从⽽⼤⼤制约了新产品的推⼴和使⽤,⽽2-氯烟酸就是其中⼀种。

中⽂名:2-氯烟酸;⼜称:2-氯-3-吡啶甲酸;2-氯吡啶-3-甲酸;英⽂名:2-Chloro nicotinic acid;2-Chloropyridine-3-carboxylic acid 分⼦式(Formula):C6H4ClNO2 分⼦量(Molecular Weight):157.56CAS No.:2942-59-8理化性质:熔点176-180°C。

⽩⾊洁净粉末、不溶于冷⽔、稍溶于热⽔。

储运(Storeage)密闭保存,储存于阴凉通风处。

远离⽕源、氧化剂、酸类、碱类。

⽤途(Useage):医药中间体。

农药中间体。

⼆、2-氯烟酸的合成对于2-氯烟酸的研究,国外早在20世纪70年代就开始了。

最早的专利是1997年瑞⼠的Lonza公司申请,⽽迄今为⽌⼯艺最成熟,专利最多的就数⽇本。

如⽇本光荣化学、⽇本有机合成等⼀些知名公司都申请了专利。

⽽国内是从2003年才开始有对2-氯烟酸的研究的⽂章与专利的报道,⽽基本是对国外的⼯艺路线进⾏优化与改进,对于新路线的开发报道较少。

绿色化学合成综述

绿色化学合成综述

绿色化学合成研究及进展摘要:阐述了绿色化学的概念、发展状况和存在的问题,探讨绿色化学在化学合成的重要性以及必要性。

并结合传统化学合成方法与新型绿色合成方法讨论传统化学以及绿色化学的优缺点。

关键词:绿色化学合成传统化学1.引言化学是研究物质的性质、结构、组成及其变化规律的科学。

它是一门实用的“中心学科”,与数学、物理学等学科共同构成当代自然科学迅猛发展的大基础[1]。

化学与其他学科的交叉与渗透,产生了很多边缘学科,如生物化学、地球化学、宇宙化学、海洋化学、大气化学等,使得生物、电子、航天、激光、地质、海洋等科学技术迅猛发展。

在人类发展历程中, 贯穿人类进步的主线是人类对物质世界认识的不断深化利用、改造和创造物质能力的不断提高。

其发展过程可以分为3 个阶段: 第一阶段, 人类活动只为满足生存的基本需要; 第二阶段是要满足日益增长的生存质量的需要; 到第三阶段,则不仅要保证现今地球上的人类的生存质量, 也要保证未来子孙后代的需要。

近年来, 人类利用化学科学的成就, 创造和生产出大量的化学物质, 不断地满足人类社会的经济和文化需求, 为人类的进步作出了巨大的贡献。

然而在化学变化过程中, 常有伴随着副反应生成的副产物、催化剂、分离提纯过程中形成的废弃混合物以及在反应过程中易挥发的有毒有害气体等排放到大气、水体、土壤等周边环境。

化学在开发天然资源满足人类的生活需要方面作出巨大贡献的同时, 也给人类赖以生存的地球环境带来了污染, 直接威胁着人类生存的可持续发展, 因此化学科学的发展面临着挑战。

人们在享受化学工业给医疗保健、娱乐及衣食住行等方面带来巨大进步的同时, 也逐步意识到其对人类健康、社区安全、生态环境的危害。

因此, 可持续发展成为人类科研和生产的重要课题。

为了解决这一问题, 人们提出了预防污染的新概念, 即从污染的源头减少甚至避免污染物的产生。

绿色化学的概念由此应运而生。

1.1绿色化学概述绿色化学又称为环境友好化学, 是指在制造和应用化学品时, 应有效利用原料, 消除废物和避免使用有毒、危险的化学试剂和溶剂, 并建立环境友好的生产工艺, 使化学工业可持续发展。

绿色化学在合成材料中的应用研究

绿色化学在合成材料中的应用研究

绿色化学在合成材料中的应用研究在当今社会,合成材料已经成为我们日常生活和工业生产中不可或缺的一部分。

从塑料制品到合成纤维,从橡胶制品到涂料胶粘剂,合成材料的应用无处不在。

然而,传统的合成材料生产过程往往伴随着大量的能源消耗和环境污染,给地球的生态平衡带来了巨大的压力。

为了实现可持续发展,绿色化学的理念应运而生,并在合成材料领域取得了显著的应用成果。

绿色化学,又称环境友好化学,是指在化学产品的设计、开发和生产过程中,减少或消除有害物质的使用和产生,从源头上防止污染的化学。

其核心思想是利用化学原理和方法,从根本上减少或消除化学工业对环境的污染,实现化学工业的可持续发展。

在合成材料领域,绿色化学的应用主要体现在以下几个方面。

一、绿色原料的选择传统的合成材料生产往往依赖于不可再生的石油资源作为原料。

而绿色化学倡导使用可再生的生物质资源,如淀粉、纤维素、植物油等,来替代石油基原料。

这些生物质资源不仅来源广泛、可再生,而且在生产过程中产生的废弃物相对较少,对环境更加友好。

例如,以淀粉为原料,可以通过发酵和聚合等过程制备生物可降解塑料——聚乳酸(PLA)。

聚乳酸具有良好的生物相容性和可降解性,在一定条件下可以完全分解为二氧化碳和水,不会对环境造成长期污染。

此外,植物油也可以通过化学改性和聚合反应制备高性能的聚酯树脂,用于涂料和胶粘剂等领域。

与传统的石油基聚酯树脂相比,植物油基聚酯树脂具有更低的挥发性有机化合物(VOC)排放和更好的生物降解性能。

二、绿色合成路线的设计在合成材料的生产过程中,选择绿色的合成路线可以有效地减少能源消耗和废弃物的产生。

传统的合成方法往往需要高温、高压等苛刻的反应条件,不仅能耗高,而且容易产生副产物和废弃物。

绿色化学则致力于开发温和、高效的合成方法,如催化加氢、酶催化、微波辅助合成等。

催化加氢技术是一种将不饱和化合物转化为饱和化合物的绿色合成方法。

通过使用高效的催化剂,可以在较低的温度和压力下实现加氢反应,减少能源消耗和副产物的生成。

Boc保护氨基的绿色化学合成方法研究进展

Boc保护氨基的绿色化学合成方法研究进展

它们 的中间体合成的关键起始原料。
之前 , 文献报道了很多氨基用 B c 团保 护转变 o基
收稿 日期 :0 1— 3—2 21 0 3 作者简介 : 娄绍霞 ( 9 8 , , 17 一) 女 硕士 , 讲师 , 从事有机化学合成研究 。E— a : uh oi 2 .o m i l s x @16 cm lo a a
以上这些合成方法都有不同的缺点 , 比如 , 需要 的反应时间长 ; 需要专门去制备 N一 叔丁氧羰基化试 剂; 需要辅助物质 ( 如溶剂 , 碱等 ) 。另外 , M P的 D A 高毒性使得它和以它为原料衍生化 的试剂倍受关注 和争议 。而在反应 中使用碱 , 会产生异氰酸酯和脲等 很多副产物。从现在的环境保护角度考虑 , 要求化学
第2 1年 4月 5卷第 4期 21 0
化工时刊
Ch m ia n u ty T me e c l d s r i s I
Vo . 5, 1 2 No. 4 Ap . 2 1 r4. 01
d i1 .9 9 ji n 10 o :0 3 6 / . s .0 2—1 4 2 1 .4 0 4 s 5 X.0 1 0 . 1
B c 护 氨 基 的 绿 色 化 学 合 成 方 法 o保
研 究 进 展
娄 绍 霞
( 天津渤海职业技术学 院, 天津 30 0 ) 04 2
摘 要 综述 了几 种 B c保护氨基 的绿 色化学合成方法 , 对每种方法 的优点进行 了评 价 , 出了以后 的研究方 向。 o 并 提 B c保护 o 氨基 官能团 合成 绿 色化学 三重, 为了能够让 化学反应选择性在其 中一个官能团上进行 , 就非常有 必要对其它官能 团进行保护 。而氨基 官能团存在 于

天然产物合成技术的最新进展

天然产物合成技术的最新进展

天然产物合成技术的最新进展天然产物合成是一种高效且灵活的合成方法,可用于生产药物、食品添加剂、香料等各种化合物。

随着生物技术的发展,天然产物合成技术也在不断进步,为生物学、化学和材料科学等领域带来了许多新的应用和挑战。

这篇文章将会介绍天然产物合成技术的最新进展,涵盖了合成生物学、合成化学和材料科学等领域的一些研究进展。

一. 合成生物学的进展合成生物学是指利用合成生物技术,通过分子生物学、系统生物学和计算机科学等多个学科的结合,将天然产物的合成转化为一系列可编程、可重复的工程流程。

合成生物学的最新进展主要体现在以下两个方面:1. 基因工程在天然产物合成中的应用基因工程包括遗传工程和基因组工程,在天然产物合成中发挥着决定性的作用。

通过对基因工程的改造,可以实现对产物合成途径的掌控并进行优化,进一步提高产物的产量和品质。

举个例子,以橙皮素为例,通过对基因的改造可以有效降低生产成本和环境污染,提高橙皮素的合成效率。

一项基于合成生物学的橙皮素生产项目,采用野杨梅细胞与转基因烟草组合的技术,首次成功生产出大量的橙皮素。

2. 人工神经网络在天然产物合成中的应用人工神经网络是一种模拟大脑神经网络的计算模型,可以通过模拟神经元之间的相互作用,加快天然产物合成的工程化设计。

人工神经网络可以根据生物学基础数据,对产物合成途径进行模拟和预测,加速产物优化和合成过程。

二. 合成化学的进展合成化学是针对天然物质的物理结构和化学反应机理,利用化学合成技术,实现对复杂的生物生化过程进行分析和模拟,以求得一种合成路径,并产生具有理想性质的化合物。

1. 化学方法在天然产物合成中的应用传统化学技术在天然产物合成中仍然占有重要地位,化学家们通过不断的发展和创新,在具体实践中提出了一系列可行性强的合成路线。

其中以雷尼替丁为例,它是一种特定的酸抑制剂,由于其分子结构复杂,自维生素造从零开始合成以来,迄今为止仍未成功合成,但利用合成化学方法,化学家们成功合成了该生物分子结构极为相似的雷尼替丁,为制剂生产和医学应用奠定了基础。

绿色合成方法的研究与应用

绿色合成方法的研究与应用

绿色合成方法的研究与应用随着全球环境问题的加剧和环境保护意识的增强,绿色化学合成方法的研究和应用变得愈发重要。

传统的化学合成方法常常依赖于使用大量的有害化学物质、高温高压反应条件和低效的反应步骤,对环境造成很大的负担。

因此,研究和开发绿色合成方法成为了当前化学领域的一项重要任务。

本文将探讨绿色合成方法的研究进展和应用前景。

1. 绿色合成方法的定义和原则绿色合成方法可以理解为一种以最小化对环境的危害为目标的合成方法。

它包括了多个原则,例如使用环境友好的溶剂、催化剂以及催化剂的回收利用、优化反应条件以降低能源消耗、减少有机废物的生成以及利用可再生资源等。

通过严格遵循这些原则,绿色合成可以实现可持续化学工业的发展和应用。

2. 绿色合成方法的研究进展2.1 可再生资源的利用传统的化学合成方法主要依赖于化石燃料为原料,这对环境和能源资源造成了巨大压力。

而绿色合成方法倡导利用可再生资源,例如生物质、CO2等,作为替代原料进行合成反应。

这不仅降低了对化石燃料的依赖,还减少了温室气体的排放。

2.2 催化剂的设计和应用绿色合成方法中催化剂的设计和应用是非常重要的。

优良的催化剂可以显著提高反应的效率和选择性,降低反应温度和压力,从而减少能源的消耗和废物的生成。

同时,绿色合成方法还注重催化剂的回收和再利用,提高经济性和可持续性。

2.3 反应条件的优化传统的化学合成方法常常需要高温高压的反应条件,这不仅能耗高,而且对反应体系和催化剂稳定性有一定的要求。

绿色合成方法通过优化反应条件,例如调节pH值、改变溶剂环境等,降低反应的能耗和环境压力,同时提高了反应的效率和产率。

3. 绿色合成方法的应用前景绿色合成方法在有机合成、药物合成、材料合成等领域都具有广阔的应用前景。

例如,在药物合成领域,绿色合成方法可以降低药物生产过程中有害物质的使用和废物的产生,从而提高药物的质量和可持续性。

在材料合成领域,绿色合成方法可以合成出具有特殊功能和性能的材料,满足不同领域的需求。

绿色合成化学研究进展

绿色合成化学研究进展

绿色合成化学研究进展随着全球环保意识的提高,绿色化学也逐渐受到了广泛关注。

绿色化学是指在化学合成中,优先从绿色环保的角度考虑,尽量不使用有害物质,不产生有害物质和废物,从而实现高效、可持续、环境友好的实验过程。

而绿色合成化学则是绿色化学的重要分支之一,它研究的是通过环境友好的方法合成新化合物,并提高其合成效率,不产生废物,减少污染。

目前,绿色合成化学已成为有机合成化学研究的热点之一。

研究者们通过不断探索和实验,不断开发绿色合成的新方法和新技术,推动着绿色合成化学的发展。

在这篇文章中,我们将介绍绿色合成化学方面的一些进展。

1. 微波辅助合成技术微波辅助合成技术是一种常用的绿色合成化学方法。

它通过微波辐射的加热作用使反应溶液在短时间内达到高温状态,从而促进反应速率,降低反应温度和反应时间。

与传统合成方法相比,微波辅助合成技术具有反应速率快、温度低、耗能少等优点。

因此,微波辅助合成技术已被广泛运用于有机合成、材料合成和生物医药领域。

2. 催化剂的开发和研究催化剂是绿色合成化学的核心之一。

它能够在反应过程中加速反应速率、提高反应选择性和降低反应温度。

研究人员通过不断地开发和研究新型催化剂,有效地实现了绿色合成化学的重大突破。

目前,研究人员已经开发了一系列各种各样的催化剂,其中一些催化剂在绿色合成化学中的研究得到了广泛应用。

比如;金属有机框架催化剂、离子液体催化剂、生物催化剂等等。

这些催化剂不仅具有高效、选择性好、廉价,而且能够回收利用,大大减少了废弃物的产生,达成了绿色合成的目的。

3. 可再生资源的应用可再生资源的应用是绿色合成化学的另一个重要研究方向,它主要通过利用可再生资源替代传统的合成原料,比如石油和天然气,从而减少对可再生资源的消耗,降低清洁能源的成本。

在可再生资源的应用方面,生物质固体酸催化技术和生物质热解技术都是比较成熟和广泛应用的方法。

生物质固体酸催化技术主要是有机废弃物的降解和转化,而生物质热解技术则是利用热能将生物质转化为化工原料。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

绿色合成,作为当代有机合成发展的一个重要学科前沿,己成为化学发展的一个方向。

众所周知,有机化学特别是有机合成化学是一门发展得比较完备的学科。

化学科学的研究成果和化学知识的应用,创造了无数的新产品进入每个普通家庭,使我们衣食住行各方面都受益匪浅,更不用说化学药物对人们的防病祛疾、延年益寿、享受生活等方面起到的作用。

但是另一方面,随着化学品的大量生产和广泛应用,给原本和谐的生态环境带来了严重的污染:黑臭的污水、讨厌的烟尘、难以处置的废弃物和各种各样的有毒物威胁着人们的健康,伤害了我们赖以生存的地球。

随着人类进人二十一世纪,社会的可持续发展及其所涉及的生态环境、资源、经济等方面的问题越来越成为国际社会关注的焦点。

保护环境的法规不断出台,使得化学工业界把注意力集中到如何从源头上杜绝或减少废气物的产生,对化学提出了新的要求和挑战。

通过研究和改进化学化工过程及相应的工艺技术,从根本上降低、以至消除副产品或废弃物的生成,从而达到保护和改善环境的目的。

“绿色化学”的目标要求任何一个化学的活动,包括使用的化学原料、化学和化工过程以及最终的产品,对人类的健康和环境都应该是有利的。

因而,绿色化学的研究成果对解决环境问题是有根本意义的,对于环境和化工生产的可持续发展也有着重要的意义。

十几年来,关于绿色化学的概念、目标、基本原理和研究领域等己经迈步明确,初步形成了一个多学科交叉的新的研究领域。

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,不生产或少生产对环境有害的副产品合成,绿色合成的目标是理想合成,即要求最大限度的利用原料分子中的每一个原子,使之结合到目标产物中,达到零排放,使原子利用率高达100%,这是最理想的合成反应【1】。

它包括如下几个方面的途径:(1)采用无毒无害的原料和试剂;(2)在无毒无害的反应条件(溶剂、催化剂等)下进行;(3)使化学反应具有极高选择性,极少的副产物,甚至达到“原子经济性”的程度,即在获取新物质的转化过程中充分利用每个原料原子,实现“零排放”; (4)产品应是对环境无害的【2】,既不产生环境污染且不破坏生态平衡。

此外还应满足“物美价廉”的传统标准。

1.采用无毒无害的原料和试剂在有机化学反应中常常使用一些有害的原料,如氰化氢、丙烯氰、甲醛、环氧乙烷和光气等。

它们严重地污染环境危害人类的健康和安全。

在合成一个人们所需的化学品时尽量减少或不使用对人和环境有害的起始原料。

反应原料的绿色化是绿色合成首先要考虑的问题。

利用生物原料(Biomass)代替当前广泛使用的石油化工产品,是保护环境的一个长远的发展方向。

己二酸是合成纤维的重要原料,己二酸的工业生产过程大都采用环己酮和0进行有效环己醇的硝酸氧化法,因而造成了严重的环境问题,尽管可以对N2的回收和利用,但其年排放量达到4.0X 105 t.改造后的工艺以环己烯为原料,简单的季铰盐作为环己稀液相氧化制己二酸的相转移剂(三正辛胺硫酸盐效果最佳,总产率达94.1 % )【3】。

2.在无毒无害的反应条件下进行2.1溶剂的选择与化学品制造相关的污染问题不仅来源于原料和产品,而且和生产过程中使用的溶剂也有关系。

选择与环境友好的“洁净”反应介质是绿色合成的一种重要途径。

采用无毒无害的溶剂代替挥发性有机化合物作溶剂和不使用溶剂的固态反应已成为绿色化学的重要研究方向,将成为发展洁净合成的重要途径。

用水、超临界流体、离子液体作为反应介质,以及固态有机合成都将成为绿色合成的有效途径。

2.1.1以水作为反应介质由于大多数有机化合物在水中的溶解性差,而且许多试剂在水中会分解,因此一般避免用水作为反应介质。

然而水作为反应溶剂又有其无可比拟的优越性,因为水是地球上自然丰度最高的“溶剂”,非常价廉,又无毒。

此外,水溶剂特性对一些重要有机转化是十分有益的,有时可提高反应速率和选择性。

1980年Breslow【4】发现水可作为有益的溶剂:环戊二烯与甲基乙烯酮的环加成反应,在水中较之以异辛烷为溶剂反应快700倍。

2.1.2 以超临界流体作为反应介质在无毒无害溶剂的研究中,最活跃的研究项目是开发超临界流体,特别是超临界二氧化碳作溶剂。

超临界二氧化碳是指温度和压力均在临界点以上的二氧化碳流体。

它既有常规液态溶剂的溶解度,在相同条件下,又具有气体的粘度,因而具有很高的传质速度。

由于具有很大的可压缩性,流体的密度、溶剂溶解度和粘度等性能均可由压力和温度的变化来调节。

超临界二氧化碳的最大优点是无毒、不可燃、价格低廉。

在超临界二氧化碳介质中进行有机合成,在一些情况下其效果优于普通有机溶剂,典型反应如二氧化碳催化氢化制甲酸,传统溶剂中为非均相反)中,氢化为均相反应,而且原子利用率显著提应,而临界二氧化碳( CS- CO2高(高达100%)【5】。

2.1.3以离子液体作为反应介质离子液体是一类独特的反应介质,可用于过渡金属催化的反应,利用其不挥发的优点,可方便地进行产物的蒸馏分离。

此外,它们具有物理性质可调节的特点,利用这些特点可在许多场合减少溶剂用量和催化剂,因而被认为和异丙醇两相体系中是一类绿色溶剂。

杜邦公司开发了在离子液体[BMIM ] BF4进行不对称催化氢化合成萘普生的方法【6】,产物的对映体过量可达到80%,催化剂在倾析后可循环使用,其活性和对映选择性均不低。

2.2催化剂的选择目前使用的许多催化剂都含有毒性物质。

为了解决这个问题,研究人员正致力于开发既具有高选择性、高效率又对环境无害的绿色化工技术。

如烃类的烷基化反应一般使用氢氟酸、硫酸、三氯化铝等液体酸催化剂,这些液体酸催化剂的共同缺点是,对设备的腐蚀严重、对人体有危害,产生的废渣又污染环境。

为了保护环境,多年来国外正从分子筛、杂多酸、超强酸等新催化材料中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【7】这种催化剂选择性很高,乙苯收率超过99.6%,而且催化剂寿命长。

绿色合成的目标是实现高选择性、高效的化学反应,极少的副产物,实现.‘零排放”。

高效及高选择性的催化反应更符合绿色合成的要求。

应用高效、高选择性的催化剂还可以实现常规方法不能进行的反应,从而大大缩短合成步骤。

生物催化剂就是一类高效、高选择性的绿色催化剂,它包括微生物、酶等,具有高效、高选择性和洁净反应的特点,反应产物单纯、易于分离纯化,还可避免使用贵金属和有机溶剂,能源消耗低,可以合成一些用常规方法难以合成的化合物。

3.开发新的原子经济手段,改进合成路线他认为高效的有机合成应最大限度地利用原料分子的每一个原子,使反应达到零排放。

原子经济是指有多少反应物原子转化为目标产物的概念,某一化学反应原子经济性的高低可由原子经济百分数来衡量。

1991年B.M.Trost【8】首先提出了原子经济性的概念,即原料分子中究竟有百分之几的原子转化成产物理想的原子经济性合成反应是原料分子中的原子百分之百的转化为产物,不产生废物或副产物.即A+ B→ C(产物)+D(副产物),C远远大于D或等于。

他认为高效的有机合成应最大限度地利用原料分子的每一个原子,使反应达到零排放。

原子经济是指有多少反应物原子转化为目标产物的概念,某一化学反应原子经济性的高低可由原子经济百分数来衡量。

原子经济性%=(被利用原子的质量/反应中所使用全部反应物原子的质量)x100原子经济性也可以原子用率来衡量:原子利用率(%)=(预期产物的相对原子质量总和/反应物的相对原子质量总和)×100%4.得到安全、环境友好的产品在一个能满足人们某一需求的具有特定功能的产品中往往显示这一特定功能的只是整个分子中的一部分,而另一部分则可能显示危害性或毒性。

这就需要人们从研究这类分子在显示这一特定功能时的作用机制着手,设计既能显示这一特定功能又能产生对环境无害的新型的分子【9】。

目前,绝大部分表面活性剂是以石油为原料生产的。

2000年,全球化学表面活性剂的消耗量估计大约1800万吨,其中许多引起了严重的环境危机。

因为它们在水或土壤中不能完全被生物降解,会生成有害的化合物。

Jeneil生物表面活性剂公司成功生产了系列鼠李糖脂生物表面活性剂产品,这些生物表面活性剂产品具有良好的乳化、湿润、去垢、起泡等性能,这些优良的品质使它们能胜任各种各样的应用,但它们的毒性极低,而且易于生物降解,不会留下有害的或永久性的不降解产品。

与传统合成的或源自石油的表面活性剂相比,鼠李糖脂生物表面活性剂是一类毒性较小、更加环境友好的替代品【10】。

综上所述,绿色合成作为新的科学前沿己逐步形成,但真正发展还需要从观念上、理论上、合成技术上等,对传统的、常规的有机合成进行不断的改革和创新。

参考文献[1]徐家业.高等有机合成.北京:化学工业出版社[2] 张渊明.化学化工研究与应用新进展概论.广州:华南理工大学出版社2000[3]宫红,姜恒,吕振波.己二酸绿色合成新途径.高等学校化学学报,2000,21( 7) : 1121- 1123.[4]Otto S, Engberts J B F N. Pure Appl. Chem..200072: 1365- 1372.[5] Jessop P. G, Ikarya T, Noyori R. Hom ogencous Catalytic Hydrogenation of supercritical carbon Dioxide.Nature, 1994.368( 6468):231一233.[6] Wasserscheid P, Keim W. Angew. Chem. Int. Ed. Engl.2000, 39: 3773- 3779.[7]徐承波主编.化学教学设计与实践.民主与建设出版社.1998.[8] Trost M. B. The atom economy- A search for synthetic efficiencyScience.1991, 254: 1471.[9]麻生明.绿色合成化学.中国基础科学.科学前沿. 2000, (1) , 31- 35.[10]汪朝阳.2004年美国总统绿色化学挑战奖.当代化工.2005,34(1),45- 52。

相关文档
最新文档