綠色化學在有機合成中的應(yīng)用研究

張易葳

【摘 要】最近幾十年，有機合成領(lǐng)域中的綠色化學技術(shù)得到了快速發(fā)展，這是因為綠色化學的研究具有重要的意義。本文首先對綠色化學的特點進行分析，并對綠色化學在有機合成中的應(yīng)用進行了具體研究，研究的思路主要是從綠色催化劑的角度進行分析與研究。

【關(guān)鍵詞】綠色化學；有機合成；應(yīng)用

前言

眾所周知，化學這門學科中的很多研究成果給我們?nèi)祟悗砹朔奖恪．敾瘜W用品進入千家萬戶的時候，我們應(yīng)當對其造成生態(tài)環(huán)境的污染有深刻的認識。在傳統(tǒng)的有機合成工業(yè)中，環(huán)境污染問題一直是國家重點關(guān)注的問題。鑒于此，綠色化學的研究就此產(chǎn)生。其中，有機合成中的綠色化學研究就是一個重要的研究課題。本文對綠色化學在有機合成中的應(yīng)用進行了較深入的研究。

1.綠色化學特點

在當今提倡綠色環(huán)保的時代，綠色化學的概念一時興起。它是一種新型的概念，提倡環(huán)保和節(jié)能，通過對化學反應(yīng)和工藝進行處理，使人類與自然達到和諧相處的狀態(tài)。在綠色化學應(yīng)用的過程中，通過對化學廢棄物進行回收利用，對化學工藝進行改造，從而實現(xiàn)人性化的理念，這一點是符合現(xiàn)代社會發(fā)展要求的。在現(xiàn)代有機合成化學中，綠色無污染是其價值體現(xiàn)。綠色化學不僅僅可以滿足人們基本的需求，還能夠使化學反應(yīng)中產(chǎn)生的有機合成物更加綠色環(huán)保。有機合成中的綠色化學主要遵循四個基本原則：第一，防止環(huán)境污染。第二，控制原材料，避免原材料及其衍生物的污染。第三，使用綠色環(huán)保的有機合成路線。第四，提高有機化學合成產(chǎn)品的可降解性。

2.綠色化學在有機合成中的應(yīng)用

在有機合成中，綠色化學提倡資源利用最大化，不僅要使環(huán)境污染程度最低，而且要保持生態(tài)上的平衡。綠色化學對化學反應(yīng)主要提出了以下幾點要求。第一是使用無毒害的原料。第二是化學反應(yīng)應(yīng)當在沒有毒害且溫和的環(huán)境中進行。第三是化學反應(yīng)生成物對于環(huán)境友好，不會對環(huán)境造成嚴重污染或者污染極小。通過分析這些要求，可發(fā)現(xiàn)催化劑對于綠色化學的重要性是不言而喻的。下面對綠色化學催化劑在有機合成中的應(yīng)用進行了研究。

2.1固體超強酸催化劑

固體超強酸是跟液體超強酸相對的，其跟后者比較而言，優(yōu)勢是更易與反應(yīng)物分離開來。固體超強酸催化劑的制備比較簡單，對反應(yīng)器的腐蝕性極低。在新型催化材料中，固體超強酸的應(yīng)用時間不長，它是近年來才發(fā)展起來的一種催化材料。通過對固體超強酸進一步研究，催化劑的種類主要分為這幾種：無鹵素固體超強酸、單組分固體超強酸、多組分復合固體超強酸等。

2.2分子篩催化劑

分子篩的特點是有均勻的微孔，它的直徑跟一般分子大小差不多。這里以沸石分子篩為例進行分析。通常情況下，沸石分子篩的反應(yīng)選擇性較強，熱穩(wěn)定性能較好，毒性極小，對環(huán)境基本沒有污染，對設(shè)備的腐蝕性也很低。因此，沸石分子篩能夠滿足綠色化學的要求。沸石酸性較強，可以應(yīng)用于酸性催化反應(yīng)中。在分子篩催化劑中，酸催化反應(yīng)是最主要的研究領(lǐng)域，其在很多化學反應(yīng)比如脫氫、烷基化反應(yīng)中應(yīng)用十分廣泛。

2.3固體堿催化劑

固體堿作為催化劑，具有高活性和反應(yīng)條件溫和的優(yōu)點。在精細化學品合成的過程中，該種催化劑能夠使設(shè)備的生產(chǎn)能力提升，并且可使反應(yīng)工藝過程更加具有連續(xù)性。固體堿催化劑有可能升級為新時代環(huán)境友好型催化材料之一。通過大量實踐證明，在含有氮或氧等雜原子的烯烴化合物異構(gòu)化反應(yīng)中，固定堿催化劑的催化優(yōu)勢是很明顯的。另外，在很多化學反應(yīng)中，固體堿催化劑可以使酯交換反應(yīng)溫度降低，使反應(yīng)速率加快，實現(xiàn)原料和產(chǎn)物的分離，對環(huán)境污染極小。

2.4生物催化劑

通過將生物催化劑跟傳統(tǒng)化學催化劑進行對比分析，可發(fā)現(xiàn)生物催化劑的反應(yīng)速率更快，且其對反應(yīng)條件要求比較低，在常溫常壓的條件下就能進行。另外，生物催化劑一個顯著的優(yōu)點是價格低廉。在食品工業(yè)生產(chǎn)中，生物催化劑在糖、酒、醬、醋等食品中應(yīng)用極為廣泛。在毛紡行業(yè)，使用脂肪酶進行脫脂處理；在皮革行業(yè)，使用蛋白酶進行脫毛處理；在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，纖維素酶被大量應(yīng)用于飼料加工中；在醫(yī)學以及輕工行業(yè)，氨基酸和抗生素的生產(chǎn)跟酶催化劑都是有關(guān)聯(lián)的。

3.小結(jié)

隨著我們衣食住行的環(huán)境逐漸惡化，在未來的有機化學合成中，綠色化學必定是大勢所趨，這是因為綠色化學能夠從根本上對化學物品的毒性進行控制，避免了有毒有害生成物的產(chǎn)生。本文對綠色化學在有機合成中的應(yīng)用研究具有一定的參考價值。隨著社會和科學技術(shù)的發(fā)展，化學這門學科也得到了飛速的發(fā)展，我們要充分發(fā)揮化學學科的優(yōu)勢，造福于人類。為做好綠色化學在有機合成中的應(yīng)用。我認為可以從三個方面入手：第一，加強對有機合成原料的控制，盡量使用對環(huán)保友好的原材料。第二，做好材料的回收再利用工作，這樣才能夠做到節(jié)約資源和保護環(huán)境的目的。第三，對化工產(chǎn)品的開發(fā)進行適當控制，對資源進行循環(huán)利用。

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