綠色有機(jī)合成

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè) 有 機(jī) 合 成 綜 述 題 目 綠色有機(jī)合成 學(xué) 生 姓 名 所 在 學(xué) 院 化學(xué)化工學(xué)院 專業(yè)及班級(jí) 分 析 化 學(xué) 完 成 日 期 2013年12月18日 綠色有機(jī)合成摘要：綠色有機(jī)合成是指采用無(wú)毒、無(wú)害的原料，催化劑和溶劑，選擇具有高選擇性、高轉(zhuǎn)化率，不生產(chǎn)或少生產(chǎn)對(duì)環(huán)境有害的副產(chǎn)品合成，其目的是通過(guò)新的合成方法，開(kāi)發(fā)制備單位產(chǎn)品產(chǎn)污系數(shù)最低，資源和能源消耗最少的先進(jìn)合成方法和技術(shù)，從根本上消除或減少環(huán)境污染。首先介紹了綠色化學(xué)的概念，特點(diǎn)及綠色合成的目標(biāo)；然后

2、從原料的綠色化、溶劑的綠色化、催化劑的綠色化及合成方法的綠色化等多方面綜述了綠色有機(jī)合成過(guò)程與技術(shù)的研究。關(guān)鍵詞：綠色，有機(jī)合成，原料，溶劑，催化劑，合成方法0.前言有機(jī)合成為人類提供了絢麗多彩的染料、豐產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的肥料和農(nóng)藥、療效顯著的藥物、性能優(yōu)良的材料等多種多樣的功能性化學(xué)品，但許多有機(jī)化學(xué)品在生產(chǎn)過(guò)程中不斷向大氣、土壤和水中排放大量有毒有害物質(zhì)，污染了環(huán)境，給人類的健康和社會(huì)的持續(xù)發(fā)展帶來(lái)了嚴(yán)重的危害。同時(shí)企業(yè)因治理污染消耗了巨額資金，制約了企業(yè)自身的發(fā)展，而這種先污染后處理的效果往往又不佳，因此，人們逐漸認(rèn)識(shí)到環(huán)境保護(hù)的首選策略是在源頭上防止污染生成，這就是目前備受重視的綠色化學(xué)和原子經(jīng)

3、濟(jì)性的主要內(nèi)涵。化學(xué)反應(yīng)原子經(jīng)濟(jì)性的目標(biāo)是使原料分子中的原子更多或全部轉(zhuǎn)化成最終所希望的產(chǎn)品的原子。綠色化學(xué)是從源頭上消除污染的一項(xiàng)措施，其內(nèi)容包括新設(shè)計(jì)或重新設(shè)計(jì)化學(xué)合成、制造方法和化工產(chǎn)品來(lái)消除污染源，是最理想的環(huán)境污染防止方法1。隨著社會(huì)不斷進(jìn)步，如何使化學(xué)在創(chuàng)造物質(zhì)財(cái)富的同時(shí)保護(hù)人類賴以生存的環(huán)境，確保人身健康和安全，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展已成為無(wú)法回避的問(wèn)題，這也是對(duì)化學(xué)工作者提出的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。為此，化學(xué)家在20世紀(jì)90年代初，提出了與傳統(tǒng)的治理污染完全不同的“綠色化學(xué)”的概念，即如何從源頭上減少甚至消除污染的產(chǎn)生。因此要求任何一個(gè)化學(xué)活動(dòng)，包括化學(xué)原料的使用、化學(xué)和化工過(guò)程以及最終的產(chǎn)品，都

4、應(yīng)該對(duì)人類的健康和環(huán)境是友好的。近 20 年來(lái)，綠色化學(xué)得到了飛速的發(fā)展，已成為一個(gè)多學(xué)科交叉的新的研究領(lǐng)域，是“科技引領(lǐng)可持續(xù)發(fā)展”的重要內(nèi)容。其中，符合“綠色化學(xué)”基本原理和目標(biāo)的“綠色有機(jī)合成化學(xué)”的發(fā)展尤為引人關(guān)注。最近，Chemical Reviews，Accounts of Chemical Research 等國(guó)際著名期刊相繼以“綠色化學(xué)”為主題出版了專輯。近年來(lái)，隨著國(guó)家對(duì)綠色化學(xué)的日益重視，我國(guó)綠色有機(jī)合成化學(xué)領(lǐng)域的專家學(xué)者在包括不對(duì)稱催化反應(yīng)在內(nèi)的高選擇性及原子經(jīng)濟(jì)性有機(jī)反應(yīng)、惰性化學(xué)鍵如C-H的活化及反應(yīng)、均相催化劑的負(fù)載化以及綠色介質(zhì)中的合成反應(yīng)等研究方面取得了長(zhǎng)足的進(jìn)

5、展，并在某些方面達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平，在清潔的有機(jī)合成工藝及技術(shù)開(kāi)發(fā)方面也顯示了很好的發(fā)展勢(shì)頭。常見(jiàn)的化學(xué)反應(yīng)有重排、加成、取代和消除等4種類型，前兩者原子經(jīng)濟(jì)性好，而后兩者則較差。目前有機(jī)合成綠色化的研究除了努力探尋新的原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)外，主要還是圍繞原料、催化劑、溶劑的綠色化以及化學(xué)反應(yīng)工藝的過(guò)程強(qiáng)化等方面進(jìn)行的。1.原料的綠色化化學(xué)原料在很大程度上決定了化學(xué)反應(yīng)類型及其工藝過(guò)程的特性。如果原料本身具有毒害性，則會(huì)給生產(chǎn)者以及社區(qū)環(huán)境帶來(lái)很大的危害性；若選用的原料決定了產(chǎn)物的合成路線長(zhǎng)，工藝過(guò)程復(fù)雜，則往往會(huì)產(chǎn)生較嚴(yán)重的環(huán)境污染。目前使用的化工原料還主要依賴于不可再生的礦物資源。因此，不使用有毒

6、有害或污染嚴(yán)重的化學(xué)品作為原料，開(kāi)發(fā)利用可再生的生物原料就成為有機(jī)合成原料綠色化研究的主要內(nèi)容。光氣是一種重要的有機(jī)中間體，主要用于生產(chǎn)聚氨醋的基本原料異氰酸醋和聚碳酸醋。氫氰酸是生產(chǎn)聚合物單體如甲基丙烯酸系列產(chǎn)品、己二睛等重要化工原料。這類劇毒原料在制造和使用中一旦不慎，則會(huì)造成不可估量的人身傷亡和環(huán)境災(zāi)難。如1984年12月3日印度博帕爾市的一家農(nóng)藥廠，因用于生產(chǎn)異氰酸甲醋的光氣泄漏，造成32萬(wàn)人中毒，其中2500人死亡的慘痛事件2。因此自20 世紀(jì)80 年代以來(lái)，探尋光氣、氫氰酸等有毒化學(xué)品的替代品受到了科學(xué)家們的廣泛關(guān)注。美國(guó)Monsanto公司的Riley、Meghee等人仁3,4研

7、究用CO2替光氣和胺反應(yīng)生成異氰酸醋和氨基甲酸酷；Manzer等人成功開(kāi)發(fā)了一氧化碳直接撥基化有機(jī)胺生產(chǎn)異氰酸醋的工業(yè)化技術(shù)5；以碳酸二甲醋取代光氣合成氨基甲酸醋工6，意大利Enichem公司開(kāi)發(fā)了以碳酸二苯醋和雙酚A合成聚碳酸醋的非光氣法新工藝7。關(guān)于替代氫氰酸，日本在20世紀(jì)70年代就開(kāi)發(fā)了異丁烯或叔丁醇為原料的二步法氧化制備甲基丙烯酸甲醋的綠色原料路線，目前又開(kāi)發(fā)了 “直接甲基化技術(shù)”，即異丁烯一步氧化得甲基丙烯醛，再一步氧化醋化得甲基丙烯酸甲醋，該技術(shù)使生產(chǎn)成本大幅度下降，與傳統(tǒng)工藝有一定的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)川。Monsanto公司從無(wú)毒無(wú)害的二乙醇胺原料出發(fā)，經(jīng)過(guò)催化脫氫，開(kāi)發(fā)了安全生產(chǎn)氨基二

8、乙酸鈉的工藝，改變了過(guò)去的以氫氰酸、氨和甲醛為原料的二步合成路線8。甲基化反應(yīng)常用的試劑硫酸二甲醋具有劇毒和致癌，Tundo等人9,10成功地用碳酸二甲酷代替硫酸二甲醋實(shí)現(xiàn)了碳、氮、氧原子上的甲基化。而碳酸二甲酩以前也用光氣合成，現(xiàn)在也可從CO合成，即所謂的氧化碳化反應(yīng)11。己二酸是重要的有機(jī)化工原料，傳統(tǒng)的合成方法是用有毒的苯為原料。Frost和Draths等人12,13研究了用葡萄糖作原料合成己二酸，該工藝不僅不使用有毒的試劑，而且原料為可再生資源，且反應(yīng)條件比傳統(tǒng)方法也溫和了得多。利用生物原料代替當(dāng)前廣泛使用的石油等礦物資源，推行可持續(xù)發(fā)展，是保護(hù)環(huán)境的一個(gè)長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展方向。2.溶劑的綠色

9、化2.1 離子液體離子液體是由特定陰、陽(yáng)離子構(gòu)成的室溫或近于室溫下呈液態(tài)的物質(zhì)，其主要特點(diǎn)是：具有良好的熱穩(wěn)定性，不揮發(fā)，通過(guò)陰陽(yáng)離子的設(shè)計(jì)可調(diào)節(jié)其溶解性，且其酸度可調(diào)至超強(qiáng)酸。 加成反應(yīng)、聚合反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)、烷基化反應(yīng)、酰基化反應(yīng)、酯化反應(yīng)等許多重要的有機(jī)合成反應(yīng)均可在離子液體介質(zhì)中進(jìn)行。 用離子液體作有機(jī)反應(yīng)的介質(zhì)，可獲得更高的選擇性和反應(yīng)速率，同時(shí)還具有條件溫和、環(huán)境友好的特點(diǎn) 14,15。Vincenz等16在離子液體中以鈀催化烯丙醇的芳基化Heck反應(yīng)，可以高選擇性地得到芳香族羰基化合物或芳香族共軛醇。Doherty等17在非對(duì)稱性Diels-Alder反應(yīng)中采用離子液體作溶劑，

10、獲得了比常規(guī)的三氯甲烷溶劑更高的對(duì)映選擇性和反應(yīng)速率。2.2 超臨界流體超臨界流體是溫度和壓力處于臨界條件以上的流體，其密度和溶解能力接近液體，粘度和擴(kuò)散速度接近氣體，具有傳質(zhì)速率快，密度、介電常數(shù)等物理性質(zhì)對(duì)溫度和壓力變化敏感等優(yōu)點(diǎn)。將超臨界流體應(yīng)用于有機(jī)反應(yīng)，可通過(guò)調(diào)節(jié)壓力來(lái)優(yōu)化反應(yīng)的活性和選擇性，控制反應(yīng)相態(tài)，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)和分離一體化。2.2.1 超臨界二氧化碳在超臨界二氧化碳中進(jìn)行的綠色反應(yīng)主要包括：不對(duì)稱催化加氫、烯烴環(huán)氧化、酯化反應(yīng)、羰基化反應(yīng)、Wacker反應(yīng)和 Suzuki偶合反應(yīng)等。Pillai等18研究了馬來(lái)酸酐在超臨界二氧化碳中的加氫反應(yīng)，在 473K、2.1MPa H2、1

11、2 MPa CO2條件下，馬來(lái)酸酐的轉(zhuǎn)化率100%，-丁內(nèi)酯的選擇性80%。Lozano等19研究發(fā)現(xiàn)，在超臨界二氧化碳中丁基乙烯酯與1-丁醇反應(yīng)生成丁基丁酸酯的選擇性99%。與傳統(tǒng)有機(jī)溶劑相比，催化劑在超臨界二氧化碳中的活性更高。2.2.2 超臨界水超臨界水對(duì)有機(jī)物及許多氣體表現(xiàn)出良好的溶解能力，通過(guò)調(diào)節(jié)溫度和壓力，超臨界水的密度、介電常數(shù)、離子積和粘度等物理性質(zhì)可以連續(xù)改變，從而達(dá)到控制反應(yīng)速率，提高選擇性的目的。在超臨界水中進(jìn)行的綠色反應(yīng)包括：烷基化反應(yīng)、氧化反應(yīng)、重排反應(yīng)、水解反應(yīng)、Cannizzaro 反應(yīng)、舊塑料的降解油化等20。2.3 水溶劑以水作反應(yīng)溶劑的疏水效應(yīng)對(duì)一些重要的有

12、機(jī)轉(zhuǎn)化是十分有益的，如 Diels-Alder 反應(yīng)、Passerini反應(yīng)、羥醛縮合反應(yīng)、Michael加成反應(yīng)、Mannich反應(yīng)以及銦介入的烯丙基化作用等，可提高反應(yīng)速率和選擇性，因此，以水作為環(huán)境友好溶劑越來(lái)越成為合成化學(xué)的研究熱點(diǎn)。Zhang等21對(duì)水介質(zhì)中1，4-苯醌的芳香化反應(yīng)進(jìn)行了研究，使用 In(OTf)3（OTf 為三氟甲基磺酸基）催化劑可使兩個(gè)C-H鍵通過(guò)脫氫而生成新的 C-C 鍵。 水不僅是溶劑，而且可以促進(jìn)反應(yīng)進(jìn)行。Pirrung等22的研究也發(fā)現(xiàn)水溶劑對(duì)某些多元反應(yīng)具有極強(qiáng)的加速效應(yīng)，而且產(chǎn)品易于分離。由-酮酸經(jīng) Ugi 反應(yīng)生成-內(nèi)酰胺的反應(yīng)在甲醇、二氯甲烷等有機(jī)

13、溶劑中幾乎不能發(fā)生，而在水中卻可獲得65%的產(chǎn)率。2.4 氟兩相體系氟兩相體系是一種非水液/液兩相反應(yīng)體系，由普通有機(jī)溶劑和全氟溶劑兩部分組成。 在較低的溫度下， 全氟溶劑與大多數(shù)普通有機(jī)溶劑混溶性很低，分開(kāi)成兩相（氟相和有機(jī)相）。 但隨著溫度的升高，普通有機(jī)溶劑在全氟溶劑中的溶解度急劇上升，在某一較高的溫度下，某些全氟溶劑能與有機(jī)溶劑很好地互溶成單一相，為有機(jī)反應(yīng)提供了良好的均相條件。 反應(yīng)結(jié)束后，一旦降低溫度，體系又恢復(fù)為兩相（含催化劑的氟相和含產(chǎn)物的有機(jī)相）。氟兩相體系中的綠色化學(xué)反應(yīng)包括22：（1）作為有機(jī)反應(yīng)介質(zhì)，如 Hosomic-Sakurai 反應(yīng)、Fridel-Crafts

14、反應(yīng)、硝化反應(yīng)、Swern 氧化反應(yīng)。（2）催化反應(yīng)，包括：烯烴的氫甲酰化反應(yīng)和硼氫化反應(yīng)、氧化反應(yīng)、Friedel-Crafts 反應(yīng)、Diels-Alder 反應(yīng)、烯丙位取代反應(yīng)、Heck 反應(yīng)、C-C 交叉偶聯(lián)反應(yīng)、游離基反應(yīng)等。2.5 無(wú)溶劑無(wú)溶劑有機(jī)合成是發(fā)展綠色合成的重要途徑，其中固相反應(yīng)是避免使用揮發(fā)性有機(jī)溶劑的一個(gè)有效途徑。Yadav 23等以 NbCl5為催化劑，由 -二酮/-酮酯和醛在室溫?zé)o溶劑條件下合成三取代烯烴。反應(yīng)時(shí)間短，條件溫和，產(chǎn)物單一。Chen 等 24在無(wú)溶劑條件下用 ZnCl2催化亞胺和丙二酸酯反應(yīng)合成 -氨基酸酯，在室溫下反應(yīng)6min，產(chǎn)率高達(dá)90%。3.

15、催化劑的綠色化3.1固體酸催化劑固體酸催化劑主要包括金屬氧化物催化劑、金屬鹽催化劑、分子篩和雜多酸催化劑。 固體酸催化劑具有高活性、高選擇性、反應(yīng)條件溫和、產(chǎn)物易于分離、可循環(huán)使用等諸多優(yōu)點(diǎn)，是替代均相質(zhì)子酸的最佳非均相催化劑。Kamata等25在過(guò)氧鎢酸鹽催化下，用烯丙醇與等計(jì)量比的30%過(guò)氧化氫水溶液反應(yīng)合成環(huán)氧化合物，產(chǎn)物收率高，且具有很高的立體選擇性和對(duì)映選擇性。Yuan 等26以苯甲醚與苯甲酰氯為原料，分別采用五種 H 型沸石在無(wú)溶劑條件下催化合成 4-甲氧基二苯甲酮。 其中H沸石的三維孔道結(jié)構(gòu)和適宜的中強(qiáng)酸中心為反應(yīng)提供了較強(qiáng)的催化活性，使苯甲酰氯的轉(zhuǎn)化率和 4-甲氧基二苯甲酮的選

16、擇性分別可達(dá)到99.5%和 91.2%。Zh等27將雜多酸負(fù)載在 SBA-15 分子篩上，研究了苯與十二烯的烷基化反應(yīng)。由于SBA-15分子篩的高比表面積及中孔性能，使得SBA-15分子篩表現(xiàn)出比HY沸石更高的催化性能及穩(wěn)定性。3.2固體堿催化劑固體堿催化劑具有無(wú)腐蝕性、選擇性高、催化活性高、產(chǎn)物易分離、可在高溫甚至氣相反應(yīng)中使用等優(yōu)點(diǎn)。Furuta等28以無(wú)定形氧化鋯為載體負(fù)載TiO2、K2O 作為催化劑在固定床反應(yīng)器中進(jìn)行大豆油酯交換反應(yīng)，轉(zhuǎn)化率達(dá)95%以上。王慧等29用共沉淀法經(jīng)高溫焙燒制備了CaO摩爾分?jǐn)?shù)從10%至50%的CaO-ZrO2系列催化劑，并將其應(yīng)用于碳酸丙烯酯和甲醇酯交換合

17、成碳酸二甲酯過(guò)程。由于ZrO2表面同時(shí)具有酸、堿位以及氧化-還原性質(zhì)，因此可作為優(yōu)良的新型載體，具有較大的發(fā)展?jié)摿Α?.3金屬催化劑金屬催化劑主要包括：金屬Pd催化劑、有機(jī)金屬配合物催化劑、金屬/氧化物催化劑等。 在三氟甲苯存在下，利用氧分子選擇性氧化醇生成相應(yīng)的羰基化合物的反應(yīng)中，Pillai等30使用浸漬法制得的含量為1% 的Pd/MgO 非均相催化劑，可將不同活性的醇有效氧化，反應(yīng)條件溫和。Wan等31以有機(jī)硅作為硅源進(jìn)行自組裝，獲得了有機(jī)基團(tuán)均勻鑲嵌于孔壁的介孔有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化SiO2載體，以此負(fù)載金屬Pd，能進(jìn)一步提高水介質(zhì)中Ullmann反應(yīng)的催化活性和聯(lián)苯的收率，達(dá)到均相催化劑的水

18、平。3.4酶催化劑酶一直被認(rèn)為是一種快速、專一的生物催化劑，許多具有高立體選擇性的酶已廣泛應(yīng)用于多種有機(jī)化合物的合成中。Jiang 等32研究發(fā)現(xiàn)，L-色氨酸對(duì)于在水介質(zhì)中進(jìn)行的醇醛縮合反應(yīng)具有很高的催化活性，產(chǎn)物收率為 94%，ee值為96%。Zheng等33利用B.sub-tilis ZJB-063腈水解酶催化芳基脂肪腈及其衍生物水解，當(dāng)對(duì)位取代基為Cl 和NO2基團(tuán)時(shí)，水解活性很高。4.合成方法的綠色化4.1物理方法促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)光、電、熱等是引發(fā)和促進(jìn)有機(jī)反應(yīng)的重要手段，是綠色有機(jī)合成的方向之一。 在微波輻射條件下進(jìn)行有機(jī)合成反應(yīng)，可顯著提高反應(yīng)速率、產(chǎn)品收率及純度。 近年來(lái)，微波促進(jìn)技

19、術(shù)已成功地用于Diels-Alder 反應(yīng) 、Micheal 加成反應(yīng)及雜環(huán)化合物的合成等許多重要的有機(jī)反應(yīng)。Timothy 等34分別用微波加熱和傳統(tǒng)加熱以 2-氟-3-甲氧基-1,3-丁二烯與二烯烴為原料進(jìn)行 Diels-Alder 成環(huán)反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：微波功率 100W，反應(yīng)5-25 min，產(chǎn)率達(dá)79%-90%； 而傳統(tǒng)加熱時(shí)反應(yīng)0.5-3 h，產(chǎn)率僅為25%-60%。Hossein等35采用微波輻射技術(shù)，以苯酚或萘的衍生物與有機(jī)酸為原料，鄰?；铣舌?芳烴基酮。反應(yīng)時(shí)間短（2-3 min），產(chǎn)率高（90%-95%），選擇性高且條件溫和。此外，利用超聲波的空化作用，也可提高許多化學(xué)

20、反應(yīng)的反應(yīng)速度、反應(yīng)選擇性和催化劑的分散性，同時(shí)還能降低能耗，減少?gòu)U物排放。如Grignard 試劑和，-不飽和二氧戊環(huán)的反應(yīng)在超聲化學(xué)條件下，產(chǎn)率達(dá)100%，而常規(guī)攪拌反應(yīng)產(chǎn)率僅為5%。4.2 串聯(lián)反應(yīng)許多復(fù)雜分子的合成經(jīng)常需要多步完成，涉及繁瑣的分離和提純。從經(jīng)濟(jì)和環(huán)保角度看，有必要減少步驟，最大化地避免中間體的分離與提純，這種策略體現(xiàn)在“原位”的一鍋合成法中，就是通常所說(shuō)的串聯(lián)反應(yīng)。 目前，串聯(lián)反應(yīng)已成功應(yīng)用于不對(duì)稱合成以及雜環(huán)化合物的合成中，特別是對(duì)于具有光學(xué)活性的天然產(chǎn)物和復(fù)雜分子，串聯(lián)反應(yīng)充分顯示了較一般方法的優(yōu)越性。例如：3,5-二烷基苯乙酮是合成具有潛在抗增殖活性的類維生素 A

21、 酸的重要中間體，可由 1,3-二硝基烷烴和共軛烯二酮一鍋法合成，該法產(chǎn)物單一、無(wú)烷基異構(gòu)現(xiàn)象36。雙環(huán) 2.2.2 辛烯二酮是重要的有機(jī)合成中間體，Mulle等37報(bào)道了在氯仿中，雙環(huán)2.2.2辛烯二酮的“一鍋”合成法。 該反應(yīng)首先是酪氨酸酶催化苯酚羥基化生成鄰苯二酚，然后鄰苯二酚在酪氨酸酶的作用下進(jìn)一步被氧化成鄰位苯醌，接著苯醌與烯烴化合物發(fā)生 Diels-Alder 反應(yīng)得到最終產(chǎn)物。4.3 多組分反應(yīng)多組分反應(yīng)也是一類高效的綠色有機(jī)合成方法。這類反應(yīng)涉及至少3種不同的原料，每步反應(yīng)都是下一步反應(yīng)所必需的，而且原料分子的主體部分都融進(jìn)最終產(chǎn)物中。多組分反應(yīng)目前已成功用于含氮、氧的雜環(huán)化合

22、物及鏈狀化合物的合成以及不對(duì)稱合成。Cozzi和Rivalta38將亞胺的Reformatsky反應(yīng)改進(jìn)為三組分的對(duì)映選擇性反應(yīng)，為-氨基酸合成提供了新的方法。Chang 等39最近研究了在CuCl催化下，TsN3、端炔和吡咯的三組分反應(yīng)。反應(yīng)在室溫條件下就能進(jìn)行，操作簡(jiǎn)單、產(chǎn)物容易純化，同時(shí)催化劑對(duì)環(huán)境友好，收率達(dá)82%。5 綠色有機(jī)化學(xué)的期望與發(fā)展5.1 綠色農(nóng)業(yè)農(nóng)業(yè)的發(fā)展是我們國(guó)家發(fā)展的基礎(chǔ)和前提，提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量是我們正待解決的重大問(wèn)題，當(dāng)前我國(guó)生產(chǎn)的大多數(shù)農(nóng)藥都屬于高毒類物質(zhì)，這不僅影響農(nóng)作物的生長(zhǎng)還嚴(yán)重污染環(huán)境，因此生產(chǎn)高效低毒農(nóng)藥成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)，同時(shí)為了適應(yīng)

23、生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展，生產(chǎn)一種既可以被微生物分解又具有高肥性生態(tài)肥料是綠色有機(jī)化學(xué)發(fā)展的另一個(gè)重要方向40。5.2 綠色工業(yè)為實(shí)現(xiàn)資源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的協(xié)調(diào)發(fā)展，綠色化學(xué)應(yīng)在發(fā)展煤潔凈技術(shù)，開(kāi)發(fā)廉價(jià)的生物資源和能源方面加大研究力度。例如利用潔凈的核聚變能源和太陽(yáng)輻射能 41用以降低工業(yè)生產(chǎn)的污染也是今后可以重視的一個(gè)方向。此外，綠色化學(xué)在造紙業(yè)，紡織業(yè)，染料業(yè)等方面也有待進(jìn)一步突破。它將對(duì)環(huán)境保護(hù)和人類健康都產(chǎn)生重大的影響，綠色化學(xué)為化學(xué)的發(fā)展注入新的活力，而在今后的化學(xué)發(fā)展中必將大有作為。此外，綠色化學(xué)在造紙業(yè)，紡織業(yè)，染料業(yè)等方面也有待進(jìn)一步突破。它將對(duì)環(huán)境保護(hù)和人類健康都產(chǎn)生重大的影響，綠色

24、化學(xué)為化學(xué)的發(fā)展注入新的活力，而在今后的化學(xué)發(fā)展中必將大有作為。5.3加強(qiáng)化學(xué)反應(yīng)基礎(chǔ)理論研究實(shí)驗(yàn)性的化學(xué)難以充分把握化學(xué)變化的本質(zhì)，激光技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展及飛秒化學(xué)的開(kāi)創(chuàng)，為在分子水平上直接觀察化學(xué)反應(yīng)、更準(zhǔn)確地揭示現(xiàn)象與本質(zhì)間的聯(lián)系、建立更可靠的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)提供了可能。量子化學(xué)和結(jié)構(gòu)化學(xué)的進(jìn)一步研究和發(fā)展，將會(huì)更精確地描述物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)與功能特性間的關(guān)系。所有這些將構(gòu)成綠色有機(jī)合成健康發(fā)展的理論基礎(chǔ)。5.4利用高新技術(shù)用現(xiàn)代材料技術(shù)、膜技術(shù)、分離技術(shù)、超臨界技術(shù)等為有機(jī)合成提供綠色原料、綠色催化劑和綠色溶劑以及高效的過(guò)程藕合技術(shù)。5.5 開(kāi)發(fā)可再生資源依賴礦物資源難以持續(xù)發(fā)展。利用現(xiàn)代生物

25、技術(shù)開(kāi)發(fā)利用可再生資源是綠色化學(xué)永恒的發(fā)展方向。6 結(jié)語(yǔ)隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，化工產(chǎn)品在給人帶來(lái)越來(lái)越多便利的同時(shí)，化學(xué)物質(zhì)對(duì)環(huán)境和人類健康造成的影響也越來(lái)越大，以至許多化學(xué)物質(zhì)的危害性逐步引起人們的重視，而綠色化學(xué)正是在這樣的情況下逐漸發(fā)展起來(lái)，并日益體現(xiàn)出自身的價(jià)值。綠色化學(xué)又稱為環(huán)境無(wú)害化學(xué)，環(huán)境友好化學(xué)，即利用制定的一套原則來(lái)減少或消除在設(shè)計(jì)生產(chǎn)和應(yīng)用產(chǎn)品過(guò)程中產(chǎn)生或使用有毒的物質(zhì)，它并不是試圖通過(guò)安全的程序來(lái)防止暴露出有毒物質(zhì)以消除危險(xiǎn)，而是通過(guò)無(wú)危險(xiǎn)或危險(xiǎn)性小的物質(zhì)來(lái)替代高危險(xiǎn)物質(zhì)，從而尋求減少危險(xiǎn)的一種方法。另一方面，綠色化學(xué)在保證生產(chǎn)出的物質(zhì)不污染環(huán)境的同時(shí)還要保證其在生產(chǎn)過(guò)程中

26、能夠充分地利用原料。在環(huán)境壓力日益嚴(yán)重的今天，化學(xué)工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展必須更多地依賴于化學(xué)在綠色化方面取得的進(jìn)展，綠色化學(xué)是發(fā)展生態(tài)經(jīng)濟(jì)和工業(yè)的關(guān)鍵，也是21世紀(jì)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要組成部分。綠色化學(xué)是化學(xué)學(xué)科發(fā)展的必然選擇是知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代化學(xué)工業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì) 綠色有機(jī)合成的研究正圍繞著反應(yīng)原料溶劑催化劑的綠色 化而展開(kāi)而包括基因工程 細(xì)胞工程酶工程和微生物工程在內(nèi)的生物技術(shù)微波技術(shù)超聲波技術(shù)以及膜技術(shù)等新興技術(shù)也將大大促進(jìn)綠色有機(jī)合成的發(fā)展。參考文獻(xiàn)1 Trost B. M., Science, 1991, 254: 1471-1477.2 閔恩澤，吳巍，綠色化學(xué)與化工，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2

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