浅谈现代有机合成的最新进展
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极富创造性的领域 ，相关的新理念、新技术 、新方 法都在不断涌现。本文只是通过几个方面介绍 了有机合成 的最新进展 ， 作为对有机合成 的一个入门学习。随着科学技术的不断进步与突破 ，新 兴技术 的出现必将大大推动有机合成的发展 。
参考 文 献 ｆ 蔡 述兰 硫 酸 氢钠 在催化有 机合成 反应 中的研究 进展【 ｌ 时刊， １ ， （ ： １ １ Ｊ 化工 ］ ２ ０ ４２ ０ ２ ）
『 应安 国等 ． 子液体 在有机合 成 中的应用研究 进展 ｌ ． 机化学，０ ９１ （８ ４ 】 离 Ｊ有 １ ２０ ， ２） ２ ：
２ ８ － ０ ４ ０２ ２９ ．
［阔 建 国等． 有机合成 研究进 展『． ５ 绿色 Ｊ天津化 工， ０ ， （ ： ４ ］ ２ ９ ３６２ ． ０ ２ ）—
４ — １ ７ ５ ．
ｆ 王 园 园， ２ １ 宋华 ， 柳艳 修． 微波 促进 有机 合成 化学 的应用 进展 【】 Ｊｌ 天津化 工，０ ８ ２０ ， ２ （ ） １． ２０ ：１ ４ ５ １— ［】 ３ 徐珍 ， 吕早生 ． 子液体 在有机合 成 中的应用新 进展［］ 离 Ｊ． 与生物 工程，０ ９ 化学 ２０ ，
１２ 绿 色 有 机 合 成 ． 绿色化 学是化学学科发展的必然选择 ，是知识经济 时代化学工业发
目前关于微波加速有机反应的机理 ，化学界存在着两种观点。一种 观点认 为，虽然微波是一种 内加热 ，具有加热速 度快 、加热均匀无温度 梯度 、无滞后效应等特点 ，但微波应用化学反应仅仅是一种加热方式 ，与 传统加热反应并无区别。他们认为微波应用于化学反应的频率２ ５Ｍ 属 ４ｏ 于非电离辐射 ，在与分子的化学键共振时不可能引起化学键断裂，也不能 使分子激发到更高的转动或振动能级。微波对化学反应的加速主要归结为 对极 性 有机物 的选择加热，既微波的致热效应 。另外一种观 则认为微波 对化学反应的作用 ，一是使反应物分子运动剧烈 ，温度升高 ；二是微波场 对离子和极性分子的洛仑兹力作用使得这些粒子之间的相对运动具有特殊 性 ，且与微波 的频率 、温度及调制方式 的密切相关，因而微波加速化学反 应的机理非常复杂，存在致热和非致热两重效应。
关 键词 有机 合成 ；新 技术 ；微波 ；无 溶剂 ；进 展 中图分 类 号 Ｏ 文献 标 识码 Ａ ６ 文章 编 号 １７ — ６１（ＯＯＯ１０ １一 １ ６３ ９７一２ Ｌ） —１３ Ｏ ７
有机合成足指利用 化学方法将原料制备成新的有机物的过程 。现代 的有机合成不但能合成 自然界存在 的结构复杂而多样的有机物，而 且能 合成大量 的自然界 中没有的具有独特功能性分子的物质。有机合成化学 发展很 决，有关新试剂、新方法 、新技术 、新理念不断涌现。
３２ 微 波在 有 机 合 成 中的 应 用 。
展的必然趋势。绿色有机合成 的研究正 围绕着反应、原料 、溶剂 、催化 剂 的绿色化而展开 ，而包括基 因工程 、细胞工程、酶工程和微生物工程 在 内的生物技术、微 波技术 、超声波技术以及膜技术等新兴技术也将大 大促进绿色有机合成 的发展 。实现有机合成的绿 色化 ，一般从 以下方面 进行考虑 ：开发 、选用对环境无污染的原 料 、 溶剂 、催化剂 ；采用电化 学合成技术 ；尽量利用高效 的催化合成 ，提高选择性和原子经济性 ，减 少副产物的生成；设计新型合成方法和新 的合成路线 ，简化合成步骤 ； 开发环保型的绿色产 品；发展应用无危险 陛的化学药品等。
ｆ 、 １ ４ ３ ： －１ ． １
２３ 无溶剂有机合成 ． 传 统 的 有 机 反应 ，常 常在 有 机 溶 剂 中进 行 ，因 为 有 机 溶剂 能很 好 地 溶解有机反应物 ，使反应物分子在溶 液中均匀分散 ，稳定地进 行能量交 换。但同时有机溶剂的毒性、挥发性 、难 以回收又使其成为对环境有害 的因素。因此 ，无溶剂有机合成将成为发展绿色合成的重要途径 。无溶 剂有机反应最初被称为固态有机反应 ，因为它研 究的对象通常是低熔点
有机物之间的反应 。反应时 ，除反应物外不加溶剂 ，固体物直接接触发 生反应。实验结果表 明，很多 固态下发生 的有机反应 ，较溶剂 中更为有 效 和 更 能达 到 好 的选 择 性 。
１ 现 代有 机合 成新 概 念
１１ 原 子 经 济 化 ．
３ 现代 有机 合 成新技 术 一 波合 成 微 微 波是频 率大 约在３ ０ ｚ ０ ＧＨ ０ ＭＨ ～３ ０ Ｚ，即波长在１０ ００～１ ｍｍ范围内
２ 现代 有机 合成 新溶 剂
２１ 离 子液 体 ． 离 子 液 体 （ｏ ｉ ｌ ｕｄ Ｌ）是 指 室 温 或 低 温 下 为 液 体 的 盐 ， 由含 ｉ ｃ ｉ ｉ ，Ｉ ｎ ｑ 氮 、磷有机 阳离子和无机 阴离子 （ Ｆ Ｂ ４，Ｐ ６）等组成 。离子液体具有 良 Ｆ 好的溶解性能 ，能溶解无 机物、金属有机物和高分子聚合物。它还具有 不挥发性 、不易燃、易爆性 和较好 的热稳定性 、通过调整阴阳离子选择 不同的溶解性等特点 ，已经作为反应介质或催化剂广泛应用于有机合成 领域 ， 引起了人们 足够的兴趣 。与传统有机溶剂反应相 比， 离子液体相 反应得 到的产物收率高 ，选择性好 ，加快部分类 型反应 的速率 ，后处理 简单 以及离子液体催化剂体系简单 ，回收后 ，可多次重复使用。 ２２ 超临界流体 ． 超临界流体是温度和压力处于临界条件 以上 的流体 ，其密度和溶解 能力接近液体 ， 粘度 和扩散速度接近气体 ， 具有传质速率快 ，密度、介 电常数等物理性质对温度和压力变化敏感 等优点 。将超 临界流体应用于 有机反 应 ，可通过调 节压力来优 化反应 的活性和选择性 ，控制反应 相 态 ，实 现反 应 和 分离 一 体 化 。
１ ）氧化反应 。Ｍｏａ ｍａ等报道 了以蒙脱石和硅胶为载体在微波辐 ｈｍ ｄ 射条件 下用碘 酸将芳香胺氧化成苯醌 ，将原来的在水浴条件下的反应时 间几小 时降到ｌ ｎ ｍｉ以内 ，同时产率由１％～３％提高到２ ％～６％。 ８ ５ ８ Ｏ ２ ）烷基化 。Ｙ ｈ ｎ 等在碱性 水溶液 中，微波辐射 条件下 ，以 ｕ ｏ ｇＪ ｕ 肼 与烷 基 卤化物 或烷基 甲苯磺 酰化物 为原 料 ，烷 基化作用 合成４，５ 一 二氢吡唑 、吡唑烷 、１ － 氢酞衍生物 。当微 波功率为８ ，２ 二 ０～Ｉ Ｏ Ｏ Ｗ， 反应２ ｍｉ，产率可达６ ％ ～８ ％。且生成ｃ 键时 ，无需 昂贵 的金属 ０ ｎ ０ ０ —Ｎ 催 化剂 。除上述 的反应 之外 ，微 波技术在酯 化 、Ｄ ｅｓＡｌｅ、重排 、 ｉｌ２ ｄ ｒ Ｋ ｏｖｎ ｇｌ、Ｐ ｒｉ、Ｗｉｉｇ ｅｏｍ ｔｋ 、Ｄ ｅｋ ｎ ｎ ｅｅａｅ ｅｋｎ ｔｎ 、Ｒ ｆｒ ａ ｙ ｖｃｍａ 、羧 醛缩 合 、开 ｔ ｓ 环 、水解 、烯烃加成 、消除、取代 、自由基 、立体选择性、成环 、环反 转 、酯交换 、酯胺化 、 催化氢化 、脱羧等有机合成领域中都有应用 ，并 取得 了 令人满意 的效果。 总之 ，微 波技术在有机合成中的应用发展极为迅速 ，可使一些在常 规 回流条件下不能被 活化而无法进行或难 以进行 的反应得以发生 。由于 其具有能耗低 、产率高 、选择性高 、快速 、高效等特点 ，给微波促进有 机化学研究展示 了光 明的前景。
施霸
应 用 科 学
１ ｌ ３
浅谈 现代有机合成 的最新进 展
方 强 ，陆智 斐 ，巫羚艺
（ 国矿 业 大 学 ， 江 苏 徐 州 ２ １ １ 中 ２ １６）
摘 要 简要 介绍现 代有机合 成的新概 念和新方 法 ，从有 机合成 的新溶剂 、微波在 有机合成 中的应用 以及具体 的有机合成实 例三个 方面 ，综 述有 机合成新 技术 、新 方法 的情 况 。
的 电磁 波 ，它 位 于 电磁 波 谱 的 红外 光 波 和无 线 电 波之 间。 ３１ 微 波加 速 有 机 反 应 的 机 理 ．
原子经济化 的概念是 美国著 名有机 化学 家Ｂ Ｔｏｔ １９ 年首先提 ． ｒ 于 ９１ Ｍ． ｓ 出的，并将 它与选 择性 归结为合成效率的２ 个方面 。高效 的有机合成 应 最大限度地利用原料分子 中的每一个原子，使 之转化到 目标分子中 ，达 到零排放。原子经济化反应有两大优点 ：一是最 大限度地利用原料 ；二 是最大限度地减少 了废物 的生成 ，减少了环境污染 。原子经济化反应 符 合社会发展 的需要 ，是有机合成的发展方 。原子经济化是现代有机合成 追求的一个重要 目标 ，也是绿色合成的一个重要指标。 原子经济化原则引导人们在有机合成 的设计 中经济地利用原子 ，避 免使用保 护或离去基团 ，减少或消除副产物 的生成 。当前 ，提高有机合 成原子经济化 的主要途径有 ：开发高选择性和高效的催化剂 ；开发新 的 反应介质和试剂 ，提高反应选择性 。总 的来说主要在合成路线 和反应条 件上做文章。
参考 文 献 ｆ 蔡 述兰 硫 酸 氢钠 在催化有 机合成 反应 中的研究 进展【 ｌ 时刊， １ ， （ ： １ １ Ｊ 化工 ］ ２ ０ ４２ ０ ２ ）
『 应安 国等 ． 子液体 在有机合 成 中的应用研究 进展 ｌ ． 机化学，０ ９１ （８ ４ 】 离 Ｊ有 １ ２０ ， ２） ２ ：
２ ８ － ０ ４ ０２ ２９ ．
［阔 建 国等． 有机合成 研究进 展『． ５ 绿色 Ｊ天津化 工， ０ ， （ ： ４ ］ ２ ９ ３６２ ． ０ ２ ）—
４ — １ ７ ５ ．
ｆ 王 园 园， ２ １ 宋华 ， 柳艳 修． 微波 促进 有机 合成 化学 的应用 进展 【】 Ｊｌ 天津化 工，０ ８ ２０ ， ２ （ ） １． ２０ ：１ ４ ５ １— ［】 ３ 徐珍 ， 吕早生 ． 子液体 在有机合 成 中的应用新 进展［］ 离 Ｊ． 与生物 工程，０ ９ 化学 ２０ ，
１２ 绿 色 有 机 合 成 ． 绿色化 学是化学学科发展的必然选择 ，是知识经济 时代化学工业发
目前关于微波加速有机反应的机理 ，化学界存在着两种观点。一种 观点认 为，虽然微波是一种 内加热 ，具有加热速 度快 、加热均匀无温度 梯度 、无滞后效应等特点 ，但微波应用化学反应仅仅是一种加热方式 ，与 传统加热反应并无区别。他们认为微波应用于化学反应的频率２ ５Ｍ 属 ４ｏ 于非电离辐射 ，在与分子的化学键共振时不可能引起化学键断裂，也不能 使分子激发到更高的转动或振动能级。微波对化学反应的加速主要归结为 对极 性 有机物 的选择加热，既微波的致热效应 。另外一种观 则认为微波 对化学反应的作用 ，一是使反应物分子运动剧烈 ，温度升高 ；二是微波场 对离子和极性分子的洛仑兹力作用使得这些粒子之间的相对运动具有特殊 性 ，且与微波 的频率 、温度及调制方式 的密切相关，因而微波加速化学反 应的机理非常复杂，存在致热和非致热两重效应。
关 键词 有机 合成 ；新 技术 ；微波 ；无 溶剂 ；进 展 中图分 类 号 Ｏ 文献 标 识码 Ａ ６ 文章 编 号 １７ — ６１（ＯＯＯ１０ １一 １ ６３ ９７一２ Ｌ） —１３ Ｏ ７
有机合成足指利用 化学方法将原料制备成新的有机物的过程 。现代 的有机合成不但能合成 自然界存在 的结构复杂而多样的有机物，而 且能 合成大量 的自然界 中没有的具有独特功能性分子的物质。有机合成化学 发展很 决，有关新试剂、新方法 、新技术 、新理念不断涌现。
３２ 微 波在 有 机 合 成 中的 应 用 。
展的必然趋势。绿色有机合成 的研究正 围绕着反应、原料 、溶剂 、催化 剂 的绿色化而展开 ，而包括基 因工程 、细胞工程、酶工程和微生物工程 在 内的生物技术、微 波技术 、超声波技术以及膜技术等新兴技术也将大 大促进绿色有机合成 的发展 。实现有机合成的绿 色化 ，一般从 以下方面 进行考虑 ：开发 、选用对环境无污染的原 料 、 溶剂 、催化剂 ；采用电化 学合成技术 ；尽量利用高效 的催化合成 ，提高选择性和原子经济性 ，减 少副产物的生成；设计新型合成方法和新 的合成路线 ，简化合成步骤 ； 开发环保型的绿色产 品；发展应用无危险 陛的化学药品等。
ｆ 、 １ ４ ３ ： －１ ． １
２３ 无溶剂有机合成 ． 传 统 的 有 机 反应 ，常 常在 有 机 溶 剂 中进 行 ，因 为 有 机 溶剂 能很 好 地 溶解有机反应物 ，使反应物分子在溶 液中均匀分散 ，稳定地进 行能量交 换。但同时有机溶剂的毒性、挥发性 、难 以回收又使其成为对环境有害 的因素。因此 ，无溶剂有机合成将成为发展绿色合成的重要途径 。无溶 剂有机反应最初被称为固态有机反应 ，因为它研 究的对象通常是低熔点
有机物之间的反应 。反应时 ，除反应物外不加溶剂 ，固体物直接接触发 生反应。实验结果表 明，很多 固态下发生 的有机反应 ，较溶剂 中更为有 效 和 更 能达 到 好 的选 择 性 。
１ 现 代有 机合 成新 概 念
１１ 原 子 经 济 化 ．
３ 现代 有机 合 成新技 术 一 波合 成 微 微 波是频 率大 约在３ ０ ｚ ０ ＧＨ ０ ＭＨ ～３ ０ Ｚ，即波长在１０ ００～１ ｍｍ范围内
２ 现代 有机 合成 新溶 剂
２１ 离 子液 体 ． 离 子 液 体 （ｏ ｉ ｌ ｕｄ Ｌ）是 指 室 温 或 低 温 下 为 液 体 的 盐 ， 由含 ｉ ｃ ｉ ｉ ，Ｉ ｎ ｑ 氮 、磷有机 阳离子和无机 阴离子 （ Ｆ Ｂ ４，Ｐ ６）等组成 。离子液体具有 良 Ｆ 好的溶解性能 ，能溶解无 机物、金属有机物和高分子聚合物。它还具有 不挥发性 、不易燃、易爆性 和较好 的热稳定性 、通过调整阴阳离子选择 不同的溶解性等特点 ，已经作为反应介质或催化剂广泛应用于有机合成 领域 ， 引起了人们 足够的兴趣 。与传统有机溶剂反应相 比， 离子液体相 反应得 到的产物收率高 ，选择性好 ，加快部分类 型反应 的速率 ，后处理 简单 以及离子液体催化剂体系简单 ，回收后 ，可多次重复使用。 ２２ 超临界流体 ． 超临界流体是温度和压力处于临界条件 以上 的流体 ，其密度和溶解 能力接近液体 ， 粘度 和扩散速度接近气体 ， 具有传质速率快 ，密度、介 电常数等物理性质对温度和压力变化敏感 等优点 。将超 临界流体应用于 有机反 应 ，可通过调 节压力来优 化反应 的活性和选择性 ，控制反应 相 态 ，实 现反 应 和 分离 一 体 化 。
１ ）氧化反应 。Ｍｏａ ｍａ等报道 了以蒙脱石和硅胶为载体在微波辐 ｈｍ ｄ 射条件 下用碘 酸将芳香胺氧化成苯醌 ，将原来的在水浴条件下的反应时 间几小 时降到ｌ ｎ ｍｉ以内 ，同时产率由１％～３％提高到２ ％～６％。 ８ ５ ８ Ｏ ２ ）烷基化 。Ｙ ｈ ｎ 等在碱性 水溶液 中，微波辐射 条件下 ，以 ｕ ｏ ｇＪ ｕ 肼 与烷 基 卤化物 或烷基 甲苯磺 酰化物 为原 料 ，烷 基化作用 合成４，５ 一 二氢吡唑 、吡唑烷 、１ － 氢酞衍生物 。当微 波功率为８ ，２ 二 ０～Ｉ Ｏ Ｏ Ｗ， 反应２ ｍｉ，产率可达６ ％ ～８ ％。且生成ｃ 键时 ，无需 昂贵 的金属 ０ ｎ ０ ０ —Ｎ 催 化剂 。除上述 的反应 之外 ，微 波技术在酯 化 、Ｄ ｅｓＡｌｅ、重排 、 ｉｌ２ ｄ ｒ Ｋ ｏｖｎ ｇｌ、Ｐ ｒｉ、Ｗｉｉｇ ｅｏｍ ｔｋ 、Ｄ ｅｋ ｎ ｎ ｅｅａｅ ｅｋｎ ｔｎ 、Ｒ ｆｒ ａ ｙ ｖｃｍａ 、羧 醛缩 合 、开 ｔ ｓ 环 、水解 、烯烃加成 、消除、取代 、自由基 、立体选择性、成环 、环反 转 、酯交换 、酯胺化 、 催化氢化 、脱羧等有机合成领域中都有应用 ，并 取得 了 令人满意 的效果。 总之 ，微 波技术在有机合成中的应用发展极为迅速 ，可使一些在常 规 回流条件下不能被 活化而无法进行或难 以进行 的反应得以发生 。由于 其具有能耗低 、产率高 、选择性高 、快速 、高效等特点 ，给微波促进有 机化学研究展示 了光 明的前景。
施霸
应 用 科 学
１ ｌ ３
浅谈 现代有机合成 的最新进 展
方 强 ，陆智 斐 ，巫羚艺
（ 国矿 业 大 学 ， 江 苏 徐 州 ２ １ １ 中 ２ １６）
摘 要 简要 介绍现 代有机合 成的新概 念和新方 法 ，从有 机合成 的新溶剂 、微波在 有机合成 中的应用 以及具体 的有机合成实 例三个 方面 ，综 述有 机合成新 技术 、新 方法 的情 况 。
的 电磁 波 ，它 位 于 电磁 波 谱 的 红外 光 波 和无 线 电 波之 间。 ３１ 微 波加 速 有 机 反 应 的 机 理 ．
原子经济化 的概念是 美国著 名有机 化学 家Ｂ Ｔｏｔ １９ 年首先提 ． ｒ 于 ９１ Ｍ． ｓ 出的，并将 它与选 择性 归结为合成效率的２ 个方面 。高效 的有机合成 应 最大限度地利用原料分子 中的每一个原子，使 之转化到 目标分子中 ，达 到零排放。原子经济化反应有两大优点 ：一是最 大限度地利用原料 ；二 是最大限度地减少 了废物 的生成 ，减少了环境污染 。原子经济化反应 符 合社会发展 的需要 ，是有机合成的发展方 。原子经济化是现代有机合成 追求的一个重要 目标 ，也是绿色合成的一个重要指标。 原子经济化原则引导人们在有机合成 的设计 中经济地利用原子 ，避 免使用保 护或离去基团 ，减少或消除副产物 的生成 。当前 ，提高有机合 成原子经济化 的主要途径有 ：开发高选择性和高效的催化剂 ；开发新 的 反应介质和试剂 ，提高反应选择性 。总 的来说主要在合成路线 和反应条 件上做文章。