關(guān)于綠色有機(jī)化學(xué)合成技術(shù)應(yīng)用的探討

（新疆昌吉職業(yè)技術(shù)學(xué)院 新疆 831100）

引言

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國環(huán)境也相繼出現(xiàn)相關(guān)問題。近年來，我國化學(xué)工業(yè)發(fā)展迅速，同時(shí)也帶來了嚴(yán)重的環(huán)境污染問題，為了解決環(huán)境污染問題，我國積極開展綠色有機(jī)化學(xué)合成技術(shù)的研究，通過近些年來科研人員不懈地努力，雖然我國在綠色有機(jī)化學(xué)合成技術(shù)方面取得了重大進(jìn)步。但是化學(xué)合成技術(shù)的發(fā)展仍需要改進(jìn)和完善，進(jìn)而為全人類的健康與幸福生活造福。

1.綠色有機(jī)化學(xué)合成技術(shù)的基本概念與研究內(nèi)容

(1)綠色有機(jī)化學(xué)合成技術(shù)的基本概念

綠色有機(jī)化學(xué)的含義十分豐富，它既包括環(huán)境友好型化學(xué)，同時(shí)也包括清潔有機(jī)化學(xué)以及無害有機(jī)化學(xué)。綠色有機(jī)化學(xué)合成并不是一個(gè)極其復(fù)雜的過程，綠色有機(jī)化學(xué)合成是指選擇對(duì)無毒、無害且對(duì)環(huán)境不會(huì)造成污染的原料，運(yùn)用對(duì)環(huán)境友好的、高轉(zhuǎn)化率、科學(xué)、綠色的且不產(chǎn)生副產(chǎn)品的反應(yīng)進(jìn)行加工合成，目的是降低環(huán)境污染，減少資源和能源的消耗。綠色有機(jī)化學(xué)合成技術(shù)是一種新興的合成技術(shù)，在合成的過程中，必須遵循綠色環(huán)保的原則。綠色有機(jī)化學(xué)合成技術(shù)的產(chǎn)生主要是為了解決化學(xué)工程中所產(chǎn)生的環(huán)境污染問題，綠色有機(jī)化學(xué)合成包含合成反應(yīng)條件、化學(xué)合成反應(yīng)的原料和化學(xué)反應(yīng)的轉(zhuǎn)化條件，整個(gè)反應(yīng)過程以綠色環(huán)保和獲得綠色產(chǎn)品為最終目標(biāo)。

(2)綠色有機(jī)化學(xué)合成技術(shù)的研究內(nèi)容

綠色有機(jī)化學(xué)合成技術(shù)的研究目的，是為了降低對(duì)環(huán)境的污染，所以化工企業(yè)的首要工作是開展綠色有機(jī)化學(xué)合成技術(shù)的研究。綠色有機(jī)化學(xué)技術(shù)的研究應(yīng)重視對(duì)當(dāng)前已有化學(xué)產(chǎn)品的開發(fā)與研究，從而研發(fā)出對(duì)人類社會(huì)健康生活有益，同時(shí)也對(duì)環(huán)境友好的化學(xué)產(chǎn)品，并且不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染的產(chǎn)品。

化工企業(yè)若想降低化學(xué)合成過程中對(duì)環(huán)境的污染，可以通過改變化學(xué)合成反應(yīng)的條件，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)化合反應(yīng)過程中產(chǎn)生的排放物進(jìn)行回收與利用，還可以對(duì)排放出的污染物施以科學(xué)、綠色環(huán)保的手段，從而避免或減少對(duì)環(huán)境的污染。另外，還可以通過改變化學(xué)合成反應(yīng)中的反應(yīng)原料以及催化劑，使整個(gè)化學(xué)合成過程更加綠色環(huán)保。

總而言之，綠色有機(jī)化學(xué)合成技術(shù)的最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)化合過程的綠色環(huán)保與安全，并且要求化合反應(yīng)過程中所用到的反應(yīng)原料及催化劑對(duì)人身體無害，且不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響，只有化學(xué)反應(yīng)中使用的反應(yīng)原料及催化劑是綠色的，才能夠?qū)崿F(xiàn)化學(xué)工業(yè)綠色化，人們的生存環(huán)境才不會(huì)受到影響。

2.綠色有機(jī)化學(xué)合成技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用與現(xiàn)狀

(1)選擇綠色環(huán)保的反應(yīng)原材料進(jìn)行化合反應(yīng)

化工企業(yè)若想運(yùn)用綠色有機(jī)化學(xué)合成技術(shù)，來實(shí)現(xiàn)化工產(chǎn)品的生產(chǎn)，首先，應(yīng)當(dāng)重視化合反應(yīng)過程中所選的原材料。要想實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保的目標(biāo)，就應(yīng)當(dāng)使用綠色環(huán)保的反應(yīng)原材料，就是上面所提出來的無毒、無害且對(duì)環(huán)境無影響或影響較小的原材料?；戏磻?yīng)中所選擇的原材料將直接決定反應(yīng)類型和具體化合反應(yīng)過程，只有使用綠色的化合反應(yīng)原材料才能降低風(fēng)險(xiǎn)，且能減少對(duì)環(huán)境的污染和對(duì)實(shí)驗(yàn)者造成的傷害，若化學(xué)反應(yīng)中所選擇的原材料具有毒性，會(huì)有很大幾率在實(shí)驗(yàn)中造成嚴(yán)重的后果。

此外，過去大部分傳統(tǒng)的化工企業(yè)，在生產(chǎn)化工產(chǎn)品時(shí)，大多數(shù)使用的是不可再生資源，因此造成了資源浪費(fèi)的現(xiàn)象與不可再生資源緊張的后果，為了減少資源的浪費(fèi)現(xiàn)象，解決不可再生資源緊張的問題，保護(hù)不可再生資源成為當(dāng)前化工企業(yè)首要解決的問題，當(dāng)前選擇化學(xué)反應(yīng)原料時(shí)，應(yīng)選擇可再生資源和可重復(fù)利用的原材料。例如在芳香胺進(jìn)行合成時(shí)傳統(tǒng)化工企業(yè)選擇的化合反應(yīng)原材料是氯代芳烴，但是氯代芳烴如果長期使用就會(huì)積聚在實(shí)驗(yàn)者的身體內(nèi)，因此就會(huì)對(duì)進(jìn)行該類化工實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)者身體健康造成威脅，當(dāng)前化工企業(yè)可以使用芳烴類物質(zhì)替代有毒有害的氯代芳烴物質(zhì)。

(2)研究與開發(fā)綠色環(huán)保的化學(xué)合成反應(yīng)催化劑

化工企業(yè)在進(jìn)行化學(xué)合成反應(yīng)時(shí)，需要使用催化劑，使用催化劑的目的是為了加快化合反應(yīng)的速度，使化學(xué)反應(yīng)的速率和生產(chǎn)出的產(chǎn)物達(dá)到預(yù)想的含量。早期傳統(tǒng)的化工企業(yè)進(jìn)行化學(xué)合成反應(yīng)中，通常使用的催化劑是液態(tài)的酸和堿，因?yàn)樵擃惔呋瘎┐呋Ч^好，價(jià)格更便宜也較為容易獲取，但是液體的酸和堿仍有弊端，該類化學(xué)催化劑會(huì)腐蝕金屬制的反應(yīng)設(shè)備，還會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，從而造成各種資源的損失，在化學(xué)合成反應(yīng)完成之后，殘留催化劑的處理也是一大難題。為了解決該類液體酸堿催化劑對(duì)人體健康的影響、對(duì)環(huán)境的污染以及對(duì)化學(xué)反應(yīng)設(shè)備的腐蝕等問題，就必須開發(fā)出綠色環(huán)保、無毒、無害的新型化學(xué)合成反應(yīng)催化劑，例如當(dāng)前已開發(fā)出的固體強(qiáng)酸、強(qiáng)堿催化劑、分子篩催化劑。

(3)選擇綠色環(huán)保、無毒、無害的化學(xué)反應(yīng)溶劑

在傳統(tǒng)的有機(jī)化學(xué)合成反應(yīng)過程中，一般情況下使用有機(jī)溶劑作為化學(xué)反應(yīng)溶劑，因?yàn)橛袡C(jī)溶劑有較好的溶解性，它能夠?qū)⒂袡C(jī)化合物充分溶解在反應(yīng)試劑中。但是大部分有機(jī)溶劑也有弊端，就是具有毒性，在化學(xué)合成反應(yīng)完成后，必然會(huì)殘留有毒性的物質(zhì)，而殘留的有毒性物質(zhì)的收集也成為一大難題，并且該類有毒物質(zhì)很難回收再利用，而且還會(huì)造成環(huán)境污染。部分有機(jī)溶劑的性質(zhì)非常不穩(wěn)定，在進(jìn)行化學(xué)合成反應(yīng)時(shí)很有可能會(huì)發(fā)生爆炸，對(duì)實(shí)驗(yàn)者造成人身傷害，也會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)室造成破壞。

反應(yīng)介質(zhì)是進(jìn)行化學(xué)合成反的必要條件，但是，反應(yīng)介質(zhì)不一定是溶劑，還可以用超臨界流體或水來代替反應(yīng)中所使用的溶劑，首先，不會(huì)因?yàn)榉磻?yīng)過程中產(chǎn)生有害物質(zhì)而污染環(huán)境，其次，節(jié)省了化學(xué)合成反應(yīng)結(jié)束后對(duì)溶劑的后續(xù)處理工作的時(shí)間，更重要的是，不會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)者的身體健康造成影響，當(dāng)前這些綠色溶劑主要包含水、超臨界流體等，大部分化工企業(yè)在進(jìn)行化學(xué)合成反應(yīng)中，一般會(huì)選擇價(jià)格便宜，又容易獲取的水作為反應(yīng)溶劑。

(4)綠色有機(jī)化學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀

首先，我國有越來越多的科研工作者投入到綠色有機(jī)化學(xué)的研發(fā)中，已經(jīng)有很多專家的科研成果在國際范圍內(nèi)被認(rèn)可，使得我國在有機(jī)化學(xué)合成技術(shù)中在國際有機(jī)化學(xué)研究中擁有話語權(quán)，并為國家爭光。其次，我國擁有先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和舒適的工作環(huán)境，我國與發(fā)達(dá)國家在研發(fā)綠色有機(jī)化學(xué)技術(shù)方面不相上下。再次，我國已有很多的研究成果在世界排名中靠前。比如，我國在有關(guān)有機(jī)化學(xué)與金屬合成的研究等方面。以北京大學(xué)為首的國內(nèi)各大高校，已經(jīng)發(fā)表了十余篇有關(guān)綠色有機(jī)化學(xué)合成的相關(guān)論文。比如，2014年，北京大學(xué)在國際論壇上發(fā)表了56篇有關(guān)綠色有機(jī)化學(xué)合成技術(shù)的論文。雖然我國的有機(jī)綠色化學(xué)合成技術(shù)較為成熟，并且我國也正在積極推進(jìn)綠色有機(jī)化學(xué)合成技術(shù)的研發(fā)，但是我國目前仍然有大部分科研人員缺乏專業(yè)性。例如，部分科研人員缺乏對(duì)綠色有機(jī)化學(xué)合成技術(shù)的專業(yè)知識(shí)，并且缺乏相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)而對(duì)環(huán)境造成污染。所以，只有科研人員提高專業(yè)素養(yǎng)，才能使綠色有機(jī)化學(xué)合成技術(shù)發(fā)揮到極致。我國的綠色有機(jī)合成技術(shù)的發(fā)展速度也較為緩慢，當(dāng)前大部分化工企業(yè)仍然使用傳統(tǒng)的化學(xué)合成方法，使得工廠的生產(chǎn)效率低，生產(chǎn)成本高且會(huì)造成環(huán)境污染。

3.結(jié)束語

綜上，綠色有機(jī)化學(xué)合成技術(shù)對(duì)我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展是十分有益的，對(duì)國民的健康社會(huì)生活十分重要。因此，發(fā)展綠色有機(jī)化學(xué)合成技術(shù)，有利于綠色有機(jī)化學(xué)合成技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，綠色有機(jī)化學(xué)合成技術(shù)不僅能解決或降低環(huán)境污染問題，而且能提高化學(xué)合成反應(yīng)中原材料的利用率，并降低成本。但是，目前我國在綠色有機(jī)合成技術(shù)的研究仍存在很多問題。缺少創(chuàng)新創(chuàng)造性的思維是其中最大的問題，這成了影響我國綠色有機(jī)化學(xué)合成技術(shù)發(fā)展的最大阻礙，為此國家和政府出臺(tái)了許多相關(guān)的政策來解決該類問題。當(dāng)前，我國大力支持綠色有機(jī)化學(xué)合成技術(shù)的研究，倡導(dǎo)建設(shè)可持續(xù)發(fā)展的社會(huì)，為此我國應(yīng)樹立創(chuàng)新創(chuàng)造性的思維，對(duì)原有的研究理念進(jìn)行改良與完善，為綠色有機(jī)化學(xué)合成技術(shù)發(fā)展做貢獻(xiàn)。