浅谈新型绿色溶剂在有机化学合成中的应用

来源 :科技信息·中旬刊 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiaogouku
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘要:绿色化学是近几年才开始出现的更高层次的化学,是当今国际化学的前沿,其核心是利用化学原理从根本上减少或消除化学工业对环境的污染。绿色溶剂替代传统有机溶剂是绿色化学的研究内容之一,本文首先介绍绿色化学和绿色溶剂的概念,然后着重讨论了几类绿色溶剂的原理,应用及发展现状,讨论了水在有机合成和溶剂方面应用,离子液体在分离过程和电化学的应用,超临界流体如超临界水和超临界二氧化碳的应用。全文最后对绿色溶剂的发展作了简要的展望。
  关键词:绿色化学;绿色溶剂;离子液体;超临界流体
  1、绿色化学
  绿色化学是近几年才开始出现的更高层次的化学,是当今国际化学的前沿,其核心是利用化学原理从根本上减少或消除化学工业对环境的污染。它所研究的中心问题是使化学反应、化工工艺及其产物具有以下四个方面的特点:①采用无毒、无害的原料;②在无毒、无害的反应条件(溶剂、催化剂等)下进行;③使化学反应具有极高的选择性,极少的副产物,甚至达到“原子经济”的程度,即在获取新物质的转化过程中充分利用每个原料原子,实现“零排放”;④产品对环境无害。从科学观点看,绿色化学是化学基础内容的更新,即从环境友好、经济可行的绿色化学产品的设计出发,发展对环境友好、符合原子经济性的起始原料化学,提高化学反应的产率和选择性,或从新的起始原料出发,发展原子经济性、高选择性的新反应来完成绿色目标产物的合成。绿色化学提供从源头上消除污染的原理和方法,把现有化学和化工生产的技术路线从“先污染,后治理”改变为“不产生污染,从源头上根除污染
  2、绿色溶剂
  在化工生产中,反应介质、分离过程和配方中都会大量使用挥发性有机溶剂,如石油醚、苯等芳烃、醇、酮、挥发性有机溶剂进入空气中后,在太阳光的照射下,容易在地面附近形成光化学烟雾,引起和加剧肺气肿、支气管炎等多种呼吸系统疾病;增加癌症的发病率;导致谷物减产、橡胶老化和织物褪色等;挥发性有机溶剂还会污染海洋、食品和饮用水;毒害水生物;氟氯烃能破坏臭氧层。因此,溶剂绿色化是实现清洁生产的核心技术之一。目前备受关注的绿色溶剂是水、超临界流体、离子液体。
  3、水
  水作为介质,在稀释溶剂或萃取溶剂方面,有其独特的优越性。而且也是地球上自然界最丰富的溶剂,价廉易得,无毒无害,不燃不爆,不污染环境。在有机合成反应中,水可以省略许多诸如官能团的保护和保护基团等的合成步骤,是取代传统挥发性有机溶剂和助剂的理想替代品。中国留美学者李朝军教授用金属铟在水相反应方面做了大量工作,因而获得了 2001 年美国总统绿色化学奖,这也表明水相有机反应的研究正受到越来越多的关注。作为环境友好和对人类无害的优良绿色溶剂,水已经应用在化学工业、生物制药天然植物提取和纳米材料制备等各个领域中。下面主要介绍水在有机化学反应中作为溶剂的应用。
  3.1 水在有机合成方面的应用
  在有机化学反应中,根据相似相容原理,大多数有机化学反应选用有机物质如醛、酮、酯等作为溶剂来进行反应,但是在化学反应结束后进行产物分离时,势必要将溶剂蒸发,因而会对环境造成污染,同时也很浪费资源。而用水作为溶剂时因其廉价性可大大节约成本,同时可减少对环境的危害。
  3.2 水作为溶剂方面的应用
  本文主要讨论水在胶粘剂及乳液方面的使用情况。胶粘剂既能粘接各种金属又能粘接非金属,是一类重要的精细化工产品,其社会、经济效益非常大,虽其消费量较少,但同酶、激素和维生素一样,却是保持工业“健康”的不可缺少的材料,如今已广泛渗透到社会的各个领域之中。然而胶粘剂中使用最多的有机溶剂在其固化过程中的挥发会对人体及环境造成巨大的危害。据报道由于胶粘剂中甲苯的挥发,使深圳市一制鞋厂粘接工艺中的 10 位女工先后患上了白血病。因而用最廉价的水替代有机溶剂开发的环境友好型胶粘剂应运而生。
  4 总结与展望
  综上所述,水、离子液体和超临界流体作为新型的绿色溶剂,不但可以替代传统的有机溶剂而且能够为反应分子提供新的分子环境,使反应的选择性转化率得到改变和提高,或使分离提纯等过程较容易进行。因此,绿色溶剂的研究已引起了科学家的浓厚兴趣并有待进一步的开发,如何增强其商业可行性及预防污染在未来对化学家的工作将起到重要作用。每一位化学家需要知道如何设计生产程序,将注意力集中在有效预防环境问题及解决那些环境问题上,并重视选择合适溶剂,我们相信,绿色溶剂将迎来一个更加繁荣的春天。
  参考文献:
  [1]胡常伟,李贤均.绿色化学原理和应用[M].北京:中国石化出版社,2004:93.
  [2]李文安,孙敬轩,王香爱.绿色溶剂的发展现状及应用[J].中国胶粘剂,2007(8):56-59.
  [3]梁红玉,宫红,姜恒.离子液体———未来化学工业中的绿色溶剂[J].当代化工,2002(1):60-62.
  [4]寇元,何玲.離子液体与绿色化学[J].化学进展,2008(1):6-10.
  [5]闵恩泽,傅军.绿色化学的进展[J].化学通报,1999(1):11-18.
其他文献
摘要:给排水系统作为高层建筑中的重要组成部分,若没有进行合理设计,将会对建筑的整体使用功能造成严重影响,也会降低人们的生活质量。综上所述,本文将对高层建筑给排水设计与施工要点进行分析,以期增强高层建筑的给排水功能,为人们的生活提供便利。  关键词:高层建筑;给排水设计;施工要点;施工技术  前言:  城市化进程的不断深入,高层建筑的数量与日俱增。在高层建筑工程项目施工过程中,需要对给排水认真、合理
期刊
摘要:国内外各线切割机床生产厂家为实现不同形状零件的加工,竞相控制不同的运动轴、联动轴的数控机床来实现不同的成型铸造。数控机床不同控制的轴数、不同联动的轴数,其所形成的运动轨迹也有所不同,以致能够加工复杂水平的零件也存在高低之分。本文以分析四轴联动的数控线切运动轨迹合成技术为为例,对机床切割加工轨迹及深度应用进行分析研究。  关键词:四轴联动;加工轨迹;线切割;技术  瑞士Charmilles公司
期刊
摘要:涉商专利申请的覆盖范围较广、技术主题繁杂,检索难度较大。本文以UA039的实际案例为基础,总结了几类涉商领域中常见的专利申请所适用的检索策略。  关键词:涉商;UA039;检索策略  引言  随着互联网技术在中国的迅猛发展,基于互联网技术的涉商专利申请量只增不减。涉商领域的审查单元为UA039,主要涵盖G06Q小类下的全部分类号,涉猎的领域较为广泛,包括电子商务、银行金融、人员管理、电网管理
期刊
摘要:在现代工业活动中,钢材是必不可少的工业原料之一。双相钢是现代钢材的重要组成部分,拥有强度高、导热系数高等诸多优点,在现代工业生产中得到了广泛的应用。在实际应用过程中,金相组织会对双相钢的强度产生一定的影响。在本文中,我们通过分析双相钢的性能特点,研究了金相组织与双相钢之间的关系。同时,我们通过金相组织对双相钢强度影响试验,探讨了马氏体和铁素体晶粒度对双相钢强度的影响。这些研究对双相钢工作性能
期刊
摘要:为了培养药学专业学生的临床思维能力和用药指导能力,提高临床药理学的教学效果和学生学习临床药理学的兴趣,本项目在药学本科专业临床药理学教学过程中进行PBL+LBL双规教学模式的尝试,提高了临床药理学的教学效果和学生学习的主观能动,对教师的业务素质的提高也有促进作用,可以在相关课程的教学中推广。  关键词:PBL+LBL双规教学模式;临床药理学;教学改革  为进一步提高药学专业临床药理学的教学效
期刊
摘要:人体工程学和机器人领域开展研究过程中,一个热点的研究方向即为仿真机械臂。此种背景下,本文以kinect为基础,提出了实时跟踪手指坐标,并能同步运动控制机械手的方案。方案设计完成后开展实验,结果表明,具有稳定、高效的识别效果,光照条件、复杂背景均不会对其识别效果产生影响。  关键词:kinect;体感遥控;机械手  前言:  在教学、医疗、工业等多种领域中,仿真机械手所发挥的作用是无可替代的。
期刊
摘要:要具备CPC分类和检索的能力,需要深入学习CPC 分类表、分类定义和分类规则等内容,以便进行准确、全面地分类,以及合理确定检索时需要使用的主要分类号及其关联分类号,从而提高检索的效率、精确度和全面性。  关键词:CPC分类;检索;效率  引言  近年来,随着我国知识产权强国战略的发展和专利申请量的增加,对专利审查的数量和质量都提出了更高的要求。而检索是专利审查工作的基础。因此有必要对如何高效
期刊
摘要:为提高深井、硬地层等钻探难度大地层的钻探效率,减少井下复杂事故的产生,综合脉冲钻井和冲击振动钻井两类技术的优势,研发了新型辅助破岩工具——自激振荡式旋转冲击钻井工具。以往的自激振荡式旋转冲击钻井工具都是安装在钻头与钻铤之间的双母形式的工具,公母扣接头形式的工具以其同样的工作原理,但工作位置不同,同样有提高钻头破岩效能,提高机械钻速的效果,有其更广泛的使用空间。  关键词:自激震荡钻井工具;提
期刊
摘要:目的:建立反相高效液相色谱测定不同产地鬼针草中芦丁和金丝桃苷含量的方法。方法:Diamonsil C18色谱柱(5μm,250×4.6mm);流动相:乙腈-0.2%冰醋酸梯度洗脱;流速:1mL/min;检测波长:360nm。结果:芦丁在5.12-128.0μg/ml(r=0.9998)、金丝桃苷在4.96-124.0μg/ml(r=0.9997)范围内线性良好,芦丁平均回收率为99.16%,
期刊
摘要:煤矿胶带输送机一般属于三相异步电动机结构,其在与液力耦合器连接以后,经过减速箱的减速,再由滚筒来带动机械工作。而该种类型的输送机的启动通常是由软起动器来完成的,对于速度的调整则主要依靠液力耦合器所产生的机械效率。但这种运行模式存在一定问题,对于机械当中的胶带强度要求较高,也可能在运行当中存在胶带断裂的情况,造成安全事故。为了增加机械的稳定性,将变频调节器技术应用到胶带输送机当中,完成对该机械
期刊