简述绿色有机合成

内蒙古师范大学

学年论文

（2011-2012）

题目：简述绿色有机合成

学院：化学与环境科学学院班级：化学教育蒙班

姓名：其勒格尔

学号：20102103029

指导老师：乌云教授

简述绿色有机合成

化学与环境科学学院化学教育蒙班

其勒格尔 20102103029

指导老师乌云教授

摘要：绿色有机合成是指采用无毒、无害的原料, 不生产或少生产对环境有害的副产品合成。本文章概述了绿色有机合成的含义、原则、以及绿色有机合成研究现状与应用

关键词：绿色有机合成含义原则应用

1 引言

在自然科学的发展过程中,有机合成起着巨大的推动作用,对人类的生产和生活具有不可估量的意义。当今，科学研究的不同领域,都离不开有机合成的产品。但是,在人类物质生活不断提高和工业化高度发展的同时,大量的工业和生活排放物却反过来使全球性环境污染日益加剧。所以必须要去探索、研究对人类健康和环境较少或没有危害的绝色化学。

2 绿色有机合成的含义

绿色有机合成是以无害无毒为主，是应用化学的技术和工艺去减少或消灭那些对人类健康、社区安全和生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂、产物、

副产物等的使用和产生]1[，其根本目的是从节约资源和防止污染的观点来重新审

视和改革现在的整个化学和化工。有机合成作为化学合成的重要组成部分,在绿色化学中居于举足轻重的地位,在绿色化学及其理念指导下,最终要实现绿色合成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。绿色合成的目标, 应当是符合绿色化学的要求,实现理想的合成。实现理想的合成。

3 绿色有机合成的原则

有机化学与人民生活、国民经济和国防建设等方面都有密切的关系。有机化学合成工业愈发展，对人类文明的贡献也就愈大，同时也给人们带来了很多的危害和难处。目前, 有上千万种有机化合物都是通过有机反应, 或它们的组合而合成出来的, 设计合成路线要对有机反应合成方法有所创新或发现。过去有机合成中大量用到苯、醇、醚、卤代烷等有毒有机溶剂, 对环境、对人类产生了极大危害, 因此在有机合成中选择合适的绿色介质与条件也是不可或缺的。大多数金属有机化合物不溶于水, 用有机溶剂又会造成污染, 选择条件缓和、活性高、选择性好的水溶

性有机金属催化剂是非常重要的，所以实现绿色有机合成，对有机合成过程中应具备以下要求：(1) 有机合成路线的最佳选择，(2) 选用无毒无害的绿色原材料,

(3)选择合适的绿色介质( 溶剂)与条件, (4) 选举高效、专一的绿色催化剂]2[。

4 绿色有机合成研究现状

有机合成为人类提供了绚丽多彩的染料、丰产优质的肥料和农药、疗效显著的药

物、性能优良的材料等多种多样的功能性化学品,但许多有机化学品在生产过程中不断向大气、土壤和水中排放大量有毒有害物质, 污染了环境, 给人类的健康和社会的持续发展带来了严重的危害。常见的化学反应有重排、加成、取代和消

除等4种类型,前两者原子经济性好, 而后两者则较差。

目前有机合成绿色化的研究除了努力探寻新的原子经济反应外, 主要还是围绕原料、催化剂、溶剂的绿色化以及化学反应工艺的过程强化等方面进行的]3[。原料绿色化—不使用有毒有害或污染严重的化学品作为原料,开发利用可再生的

生物原料就成为有机合成原料绿色化研究的主要内容。绿色催化技术—氢氟酸、硫酸、磷酸、盐酸、三氯化铝/ 盐酸等液体酸因其易与反应物均匀混和以及催化活性高, 而被用于很多化工生产过程。这些液体酸型有毒催化剂不但不易与产物分离, 回收利用成本高, 而且严重污染环境、腐蚀设备、危害人体健康和社区安全。因此，催化技术也是值得关注的项目。溶剂绿色化—主要有用超临界流体作为反应介质、以水为溶剂、无溶剂法。过程强化—在生产及加工过程中运用新技术和新设备, 实现反应过程与传热、传质及浓度等过程因素之间的最优匹配, 从而提高能量效率, 增大设备生产能力, 减少废物排放。

5 绿色有机合成的应用

绿色有机合成首要选择无毒无害溶剂要保证对环境和人类无害或微害。有机溶剂是最常用的反应介质，这主要是因为它们能很好地溶解有机化合物。但有机溶剂的毒性和难以回收又使之成为对环境有害的因素。因此，在无溶剂存在下进行的有机反应，用水作反应介质，以及用超临界流体作反应介质或萃取溶剂将成为发展洁净合成的重要途径。

例如以超临界流体作为有机超临界流体是指处于超临界温度及超临界压力下的流体，是一种介于气态与液态之间的流体状态，其密度接近于液体( 比气体约大

3 个数量级)，而粘度接近气态( 扩散系数比液体大100 倍左右)]4[。由于这些性质, 超临界流体在萃取、色谱分离、重结晶以及有机反应等方面表现出特有的优

流体以其临界压越性, 从而在化学化工中获得实际应用。其中，超临界的CO

2

力和温度适中、来源广泛、价廉无毒等诸多优点而得到广泛应用。烃基芳烃在超中的自由基溴化已有报道。

临界CO

2

对于现有的一些合成反应，对其生产工艺可以进行改造，实现绿色化。苯甲醛是一种重要的中间体，在医药、染料、香料等行业有着广泛的应用。传统的合成方法是甲苯氯化水解法，但产品含有微量氯，对某些用途不合适，而且由于有伴随光和热的大量氯气参与反应，对周围环境造成严重污染。近几年研究出来的结果：苯甲醛绿色化生产的新工艺，整个工艺过程构成闭路循环系统，对环境无污染，合绿色化生产原则]5[。

绿色有机合成作为新的科学前沿已逐步形成，它不仅可以从源头上控制环境污染，更重要的是原料的利用率可以得到很大程度的提高。当然,这项工作是十分复杂而又艰巨的，真正发展还需要从观念、理论、合成技术等方面对传统的、常规的有机合成进行不断的改进和创新，这样绿色有机合成必将呈现出广阔的前景。