有机合成论文 绿色有机合成方法及应用

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1、有机合成结课论文论文题目:绿色有机合成方法及应用专业:班级学号;姓名:任课教师:2013年12月23日绿色有机合成方法及应用[摘要]在人类文明史上，化学对于提高人类的生活质量做出了巨大的贡献，但是环境带来了污染，如何从源头上减少甚至消除污染的产生成为人们研究的热点。20世纪90年代初初化学家提出了绿色化学的概念，其主要目的是从根本上降低，以致消除副产品或废弃物的生成，从而达到保护和改善环境的目的。绿色化学的研究成果对解决环境问题，对于环境和化工生产的可持续发展也有着重要的意义，本文试从绿色有机合成化学的基本原理，合成目标，以及绿色合成途径及其应等方面，探索绿色化学的发展趋势和研究方向，阐述绿色

2、合成方法的重要性。[关键词]绿色化学；有机合成；途径传统的化学合成方法已经对整个人类赖以生存的生态环境造成了严重的污染和破坏。多年来治理污染的经验告诉我们只注重末端治理的方法投资大、收效小，污染治理的观念已经由末端治理升华到以预防为主。近年来可持续发展的理念得到了足够重视提出了与传统治理污染不同的“绿色化学”概念它是从源头解决污染问题的一门科学。绿色化学时代的到来对有机合成化学提出了新的要求。1绿色有机合成基本原理“原子经济性”是绿色化学的基本原理。原子经济性是指在有机合成反应中最大限度地利用原料分子中的原子，使原子能够结合到目标分子之中，最终能够实现最低排放甚至零排放。传统的有机合成化学反应

3、一般比较重视反应产物的产生率，忽略了副产物或废弃物的生成[1]。与此相对，理想的“原子经济性”反应，应该是反应物完全转化到最终产物中，没有任何副产物和废弃物生成。实现“原子经济性”的目标是一个艰难漫长的过程。用“原子经济性”的原则去审视已有的化学反应努力并开发符合原子经济性”原则的新反应势在必行[2]。2绿色合成的目标及其方向绿色合成的目标——实现符合绿色化学要求的理想合成；绿色合成的方向——实现可持续发展。绿色化学所追求的目标是实现高选择性、高效的化学反应，极少的副产物，实现“零排放”，继而达到高“原子经济性”的反应。显然，相对化学当量的反应，高选择性、高效的催化反应更符合绿色化学的基本要求

4、。化学作为生活的一个重要领域，在丰富人类物质需求和精神需求等方面，发挥着积极且不可替代的重要作用。但是在化学过程中产生和排放的对人类健康和对环境有害的原料和溶剂以及污染性废物，给人类的健康和生活环境带来了很大的负面影响。因此，绿色化学理念应运而生。其目的是最大限度的降低化学用品和产品对人类本身和生活环境的影响。绿色有机合成作为化学合成的一个重要组成部分，在绿色化学中居于举足轻重的地位。3实现绿色有机合成的途径及其应用绿色有机合成在近些年的研究实现中不断得到改进和创新，其实现途径也有多种方法。3.1选择对环境无污染的催化剂以最大限度地提高原子的利用率。原子经济性可用原子利用率来衡量：提高原子利用

5、率能够减少废物生成。所以在有机合成过程中，选择合成方法之时，不仅要考虑到理论生产率，还要考虑到在不同途径下原子的利用率，使原子的经济性得到充分体现。原子经济性的特点就是最大限度地利用原料和最大限度地减少废物的排放，例如环氧乙烷的合成[3]。3.2第3页共4页使用环境友好介质，改善合成条件。有机溶剂是在传统有机合成中最常用的反应介质，然而有机溶剂不可避免的存在着对环境有害的方面，例如有机溶剂的毒性以及其很难被回收。所以，一般理想的有机合成，以水为介质进行合成反应，或者可以用超临界液体为介质进行合成，或者可以离子液体为介质进行。当然，也可以在无溶剂存在下进行等。水作为地球上最广泛自然资源，具有无毒

6、、廉价、易获取、不危害环境的优势。以水为介质来代替有机溶剂是有机合成中的一条可行的途径。虽然有机化合物在水中的溶解性一般很差，并且容易分解。但是以水作为介质，的确也可以使某些特定的有机化合物实现有机合成。例如Ｄ－Ａ环加成反应在水中进行的速率是在异辛烷中进行速率的700倍。3.3运用多步合成技术高效完成。在精细化学品的合成中，例如药物、农用化学品等，经常涉及到的是分离中间体的具有多个反应步骤[4]。为了实现有机绿色合成，在研究中发现串联反应是非常有效的。串联反应包括两部分，即一瓶多步串联和一瓶多组分串联。一瓶多步串联类似生物体内的多步链锁式反应，反应是在同一个反应器内从原料到产物多个步骤连续进行

7、，不需要分离出中间体，同时也不会产生相应的废弃物，和环境保持协调友好；一瓶多组分串联是指反应至少涉及3种不同原料并在同一个反应器中进行，且每步反应都是下一反应的前提，原料分子的主体部分最终都融进到最终产物中，这些就是运用多步合成技术高效合成的反应方法。3.4采用洁净的有机电合成。在近些年，有机电合成在医药、仿生合成等精细有机化工产品的有机合成方面有了重大突破，在化学合成中的地位越来越重要，受到的重