绿色有机合简介.doc

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1、绿色有机合成简介一有机合成的基本介绍㈠有机合成的概念（organicsynthesis）从较简单的化合物或单质经化学反应合成有机物的过程。有时也包括从复杂原料降解为较简单化合物的过程。由于有机化合物的各种特点，尤其是碳与碳之间以共价键相连，有机合成[1]比较困难，常常要用加热、光照、加催化剂、加有机溶剂甚至加压等反应条件。1828年F.维勒由无机物氰酸铵合成了动物代谢产物尿素，数年之后H.科尔贝又合成了乙酸，从此有机合成化学获得迅速发展。有机合成大致分为两方面：①基本有机合成。包括从煤炭、石油、水和空气等原材料合成重要化学工业原料，如合成纤维、塑料和合成橡胶的原料，溶剂，增塑剂，汽

2、油等，其产量几乎接近于钢铁的数量级。②精细有机合成。包括从较简单的原料合成较复杂分子的化合物，如化学试剂、医药、农药、染料、香料和洗涤剂等。20世纪70年代以后，有机合成的新领域迅速发展，如一些有一定立体构象的天然复杂分子的合成，一些新的理论和方法如反应机理、构象分析、光化学,各种物理方法分析手段的应用等方面的进展，尤其是分子轨道对称守恒原理的提出，对有机合成化学起着极大的推动作用㈡有机合成遵循的原则。1.起始原料要廉价、易得、低毒性、低污染。　　2.合成路线最简捷，易于分离，产率较高。　　3.条件适宜，操作简便，能耗低，易于实现。二绿色化学的基本介绍㈠绿色化学又称环境无害化学（E

3、nvironmentally　Benign　Chemistry)、环境友好化学(Environmentally　Friendly　Chemistry)、清洁化学(Clean　Chemistry)。绿色化学是新世纪人们追求健康，环保，生态平衡的趋势。是用化学的技术和方法去减少或停止那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂、产物、副产物等的使用和产生。其理想是使污染消除在生产的源头，使整个合成过程和生产过程对环境友好，从根本上消除污染。㈡绿色化学的基本原理：（1）防止污染的产生优于治理产生的污染；（2）原子经济性原则；（3）只要可行，应尽量采用毒性小的化学合成路

4、线；（4）更安全的化学品的设计应能保留其功效，但降低毒性；（5）应尽可能避免使用辅助物质（如溶剂、分离剂等），如用时应是无毒的；（6）应考虑到能源消耗对环境和经济的影响，并应尽量少地使用能源；（7）原料应是可再生的，而非将耗竭的；（8）尽量避免不必要的衍生化步骤（9）催化性试剂（有尽可能好的选择性）优于当量性试剂；（10）化工产品在完成其使命后，不应残留在环境中，而应能降解为无害的物质；（11）分析方法必须进一步发展，以使在有害物质生成前能够进行即时的和在线跟踪及控制；（12）在化学转换过程中，所选用的物质和物质的形态应能尽可能地降低发生化学事故的可能性。三绿色有机合成作为一个多学

5、科交叉的新的研究领域，绿色化学尚有许多基本的科学问题需要深入研究。而在此交叉口以绿色化学的原理审视和发展有机合成方法学创造了绿色有机合成。1．原子经济性1991年，著名化学家B．M．Trost提出以“原于经济性”的观念来评估化学反应的效率，也就是，要考察有多少反应物分子进入到最后的产物分子。理想的“原子经济性”反应，应该是有100％的反应物转化到最终产物中，而没有副产物生成。显然，“原子经济性”的观念是绿色化学的基本原理之一。传统的有机合成化学比较重视反应产物的收率，而较多地忽略了副产物或废弃物的生成。例如，Wittig成烯反应是一个应用非常广泛的有机反应，但从绿色化学的角度来看，

6、它生成了较多的副产物，“原子经济性”很差。在B．M．Trost提出“原予经济性”观念的初始并没有被学术界和工业界所接受和重视。但是，经过多年的实践，许多化学家，包括一些企业界的人士都认识到“原子经济性”原则的重要性。B．M．Trost教授也因此获得了1998年美国总统绿色化学挑战奖学术奖。当然，目前真正属于高“原子经济性”的有机合成反应，特别是适于工业化生产的高“原子经济性”的有机合成反应还不多见。实现“原子经济性”的目标是一个长的过程。科学工作者应该自觉地用“原子经济性”的原则去审视已有的有机合成反应，井努力开发符合“原子经济性”原则的新反应。2．发展高选择性、高效的催化剂绿色化

7、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。(1)催化的不对称合成反应获得单一手性分子的方法中，外消旋体的拆分是一个重要的途径。但是，理想的产率也只能达到50％；另一半异构体只能废弃，而可能对环境造成污染。从绿色化学的角度看，原子经济性是很差的。因此，对于合成单一的手性分子，催化的不对称合成反应应该是首选的，也是最重要的。催化的不