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本文格式為Word版,下載可任意編輯——綠色化學在有機化學合成中的應用探究

摘要:隨著現(xiàn)代社會的不斷進步,綠色化學的研究和應用方向越來越被人們重視,綠色化學在有機合成方面的應用也越來越廣泛。本文由綠色化學的特點開展,深入闡述綠色化學在有機化學合成中的應用。

綠色化學;有機合成;應用

就目前而言,化學為人們的生活帶來了諸多便利,它已經融入到人們日常生活的每個角落。但是,在它扶助人們的同時,它的使用也造成了相應的環(huán)境污染。人們意識到化學是一把雙刃劍,環(huán)境污染也逐步的到了更多的重視,綠色化學理論就是在這樣的背景下誕生的。而將綠色化學合理的運用到有機合成中更是一個重要內容。

1.綠色化學的概念及其優(yōu)勢

在21世紀環(huán)保這一大的時代背景下,綠色化學這一新的理論被提了出來。它以不污染環(huán)境為前提,在充分養(yǎng)護大自然的處境下,采用更合理的方法來舉行化學回響。它的提出很好的增加了化學與自然的兼容性,很好的解決了污染和環(huán)境破壞的問題,在保障人們對化學的需求的同時,又順應了時代進展的潮流。

將綠色化學運用到有機合成中,也就是在有機合成的過程中,既能生產出人類社會所需的化工產品,同時不會對環(huán)境造成負面影響。其優(yōu)勢分外明顯,首先,在成產化工產品時,不會污染環(huán)境也不會對環(huán)境造成負面影響。其次,原材料的選取分外嚴謹,原材料務必無毒無污染,其回響產物也務必無毒無污染。再次,盡量采用更科學簡便捷的合成工藝,在合成的過程中盡量制止衍生物的展現(xiàn)以及催化劑的運用。結果,生產出的化工產品可以降解。

2.綠色回響介質

2.1超臨界和近臨界流體

超臨界流體主要指超臨界二氧化碳和超臨界水,但是它們的適用范圍分外的局限,由于它們對回響條件要求分外嚴格,務必是高溫高壓。但是對于近臨界流體來說,回響的要求降低了好多。拿近臨界水舉例,它不需要很高的溫度與壓力就能回響,而且近臨界水具有良好的溶解性,既可以作為有機物的溶劑,也能作為鹽的溶劑。就目前而言,人們對超臨界和近臨界流體熟悉還不充分,有待進一步研究學習。

2.2離子液體

離子液體中有大量的陰、陽離子,在室溫下一般是液體鹽,它的溶解性很好,自身無毒無公害,不會造成環(huán)境污染,可以反復利用并且在回響后很輕易將其分開出來。不過,離子液體領域的研究還有著一些缺陷,需要進一步改善。

3.綠色催化劑的使用

綠色化學指的是在盡量不對環(huán)境造成影響的前提下舉行化學生產。而在有機合成線路中,催化劑貫穿始終,催化劑在整個合成中起到了分外重要的作用。因此在綠色化學中,催化劑的選擇也是一門學問,只有自身無毒無公害,不會對環(huán)境造成影響的催化劑才是綠色化學所需要的綠色催化劑。

3.1固體超強酸催化劑

固體超強酸的優(yōu)點在于獲取便當,回響完成后分開輕易,可以反復利用,不會腐蝕設備,對環(huán)境的危害性較小等。作為新類型催化劑,固體超強酸對化學回響的催化程度很高,并且可以反復利用。

固體超強酸具有好多特性,它自身耐高溫,這樣是回響的溫度不在有所局限,所以好多需要在高溫下舉行的有機合成都需要用到它。同時它對好多有機物會表現(xiàn)出很高的活性。基于它自身的這些優(yōu)點,固體超強酸逐步取代了其他同種類催化劑。

3.2分子篩選催化劑

分子篩是一種薄膜類物質,其周身平勻布滿常規(guī)分子大的孔徑。通常,只有分子的等效直徑比沸石孔徑小,才能穿過沸石分子篩。相比于其他催化劑,沸石分子篩具有很強的穩(wěn)定性,譬如耐熱,不溶于水等,它還能對回響物舉行篩選,并且自身無毒無公害,不會污染環(huán)境,不會腐蝕回響容器。所以分子篩也是有機合成中的綠色催化劑。沸石分子篩其自身呈酸性,多作為催化劑用于酸催化回響。

3.3雜多化合物催化劑

雜多化合物催化劑的種類好多,雜多酸和雜多鹽是其中的代表。相比于其他化合物,雜多化合物的單位分子質量要高好多。雜多酸易溶于水或其他極性溶劑,雜多鹽根據陽離子含量的不同分為陽離子低含量鹽和陽離子高含量鹽,低含量鹽也易溶于水或其他極性溶劑,而高含量的鹽通常物理性質對比穩(wěn)定,但是假設遇到PH值較高的溶劑,它會發(fā)生水解回響,溶液也就會呈現(xiàn)出酸性。同時由于有金屬元素的存在,會展現(xiàn)化合價的升降,所以它也具有氧化恢復性。因此它不僅可以作為酸回響的催化劑還可以作為氧化恢復回響的催化劑。作為綠色催化劑,雜多化合物在烷基化回響中取得了重大成果。它也具有可以輕易獲取、可以反復利用、在回響過程中具有很高的活性以及可以使有機合成工藝簡化等優(yōu)點。

3.4固體堿催化劑

作為綠色催化劑的一種,固體堿催化劑的優(yōu)勢在于它在回響中能呈現(xiàn)很高的活性,回響條件輕易達成,可以反復使用以及易于分開等。它最重大的付出是在精細有機化合物的合成領域,它在簡化成產工藝的同時也使得回響更加流暢,大大提高了生產力。當烯烴化合物含有N、O時,固體堿催化劑對此類的異構化回響具有得天獨厚的催化作用,由于酸性催化劑輕易與其中的N、O發(fā)生回響,在回響物發(fā)生變更的額同時,催化劑原有的活性也消散了。固體堿催化劑還可以使脂交換在一個很輕易供給的環(huán)境下發(fā)生,不僅縮短了回響時間,還儉約了本金,也裁減了環(huán)境污染。

3.5生物催化劑

生物催化劑作為綠色催化劑的顯著特點是不需要外加回響條件,室溫就可以回響,而且還能進一步縮短回響時間,除此之外它的價格比其他的催化劑也要低好多。目前它已經被廣泛的運用到各行各業(yè),譬如被用于制作食品性業(yè)的白酒、啤酒、生抽等;紡織領域用到的生物催化劑是淀粉酶,主要用于脫漿;在醫(yī)學界和輕工業(yè)領域,氨基酸、抗生素等作為生物催化劑被廣泛運用。

4.總結

自然生態(tài)隨著我們社會的進

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