屈晓志绿色化学论文

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1、屈晓志20112061411411级化学专接本绿色溶剂摘要：绿色化学又称环境友好化学、环境无害化学、清洁化学，它是在化学产品的设计、制造和应用过程中运用一套原理和理论来减少或者消除对有害物质的生产和利用的一门学科。本文主要就绿色化学在绿色溶剂的方面的发展进行了综述。关键词：；绿色溶剂；离子液体；超临界流体；超临界二氧化碳；超临界水；氟两相体系；水溶剂；无溶剂反应绿色化学即用化学的技术和方法去避免或减少那些对环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂在生产过程中的使用，同时在生产过程中不产生有毒有害的副产物[1，2]。绿色化学是20世纪90年代初才产生和发展起来的，它涉及化学的有机合

2、成、催化、生物化学、分析化学等学科，是当今国际化学科学研究的前沿，核心内涵是将现有化学和化工生产的技术路线从“先污染、后治理”改变为“从源头上根除污染”。绿色溶剂绿色溶剂主要有以下几种：1离子液体离子液体是指由可变换的阴阳离子组成的有机液体物质，该溶剂在室温下是流质（也称为室温离子液），由于该溶剂可按使用者的需要而设计，所以又称之为“设计者溶剂”。离子液体即可作溶剂又可作催化剂，在该液体中进行反应的热力学和动力学特性与在普通溶剂中有所不同。一般说来，离子液体对热稳定，不可燃，不挥发，不氧化，不爆炸，低毒性，故用于合成反应对环境是清洁友好。离子液体包括两大类：一类是简单的盐，

3、由有机阳离子和阴离子组成，有机阳离子通常包括有机季铵阳离子、季膦盐阳离子、杂环芳香化合物及天然产物的衍生物等，其中常见的是咪唑盐，如[C4min][PF6][Rmim]BF4等。另一类是二元离子液体。例如，AlCl3（Ⅲ）和1-甲基-3-乙基咪唑的氯化盐的混合物，它含有几种不同的离子系列，它们的熔点和性质取决于组成，常用[C2min]Cl-AlCl3来表示这个络合物。离子液体在反应中最典型的就是作溶剂或催化剂，反应后用醚萃取或用超临界CO2来萃取产物，且非水溶性离子液体本身可用水洗也可用超临界CO2洗而再生。在离子液体中进行的绿色化学反应主要包括：过渡金属催化氢化和偶联等反

4、应、含氯化铝的离子液体中进行的Friedel-Crafts反应、亲核取代反应、插入反应和Wittig反应、Diels-Alder反应、酶催化反应和其它形式的生物转化等。2超临界流体当流体的温度和压力处于它的临界温度和临界压力以上时，称该流体处于超临界状态，此状态下的流体称为超临界流体（SCF），在临界点以上，气液两相界面消失。SCF是介于气体和液体之间的特殊液体，兼有气体和液体的双重物性，密度接近于液体，具有与液体相当的溶解能力，对大多数固体有机化合物都可以溶解，使反应在均相中进行；同时又具有类似于气体的黏度和扩散系数，有助于提高超临界流体的运动速度和分离过程的传质速率。2

5、.1超临界二氧化碳常温常压下的二氧化碳无味、无色、无毒、不燃烧、化学性质稳定，以二氧化碳作溶剂十分理想。但是气体二氧化碳对一般有机物的溶解能力很差，难以满足需要。如果控制二氧化碳的物理状态，当温度超过304.2K（31.2℃）、压力超过7.37MPa时，就称为超临界二氧化碳（ScCO2）。超临界二氧化碳和液体一样可以很好地溶解一般的、分子量比较小的有机化合物，如碳原子数在20以内的脂肪烃、卤代烃、醛、酮、酯等；如再加入适当的表面活性剂，可以溶解许多工业材料，如聚合物、重油石蜡、油脂、蛋白质、水、重金属盐等；若再加入极性提携剂，可提高对极性物质的溶解能力或形成化学缔合。在超临

6、界二氧化碳中进行的绿色反应主要包括：（1）催化加氢反应，包括：不对称催化加氢反应和普通催化加氢反应，而不对称催化加氢反应包括碳碳双键和碳氮双键的不对称氢化反应。碳碳双键的不对称氢化反应又包括：烯胺的不对称氢化、α，β-不饱和酸的不对称氢化、硼氢化反应。（2）羰基化反应包括：烯烃羰基化反应、炔烃羰基化反应、有机胺的羰基化反应、二氧化碳既作为反应介质又作为反应物的羰基化反应。（3）氧化反应包括：烷烃的氧化反应、烯烃的环氧化作用和氧化反应、烯烃的醚化作用、还原反应、聚合反应、酶催化反应、Diels-Alder反应、烯键易位反应、酯化反应、Suzuki偶合反应。烯烃的氧化反应包括：

7、Wacker反应、缩醛化反应。2.2超临界水水在临界点（Tc=374.2℃，Pc=22.1MPa）附近，水的性质发生显著的变化，称为超临界水（SCW，SC-H2O）和近临界水（NCW），它们对有机物及许多气体显示出非常好的溶解能力，通过调节温度和压力，SCW和NCW的密度，介电常数、离子积、粘度等物理性质可以连续改变，从而达到控制反应速率，提高选择性的目的。在SCW和NCW中进行有机反应，水可充当溶剂、催化剂或反应物，因此以SCW和NCW作为反应介质可以解决传统工艺中有机溶剂带来的一些环境问题。在超临界水中进行的绿