過氧化氫在有機化工合成中的應用剖析

彭亮亮

中鹽江西蘭太化有限公司

過氧化氫在有機化工合成中的應用剖析

彭亮亮

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過氧化氫是一種這有自身特性的物質(zhì)，他在適宜的溫度之下對化合物進行有效的反應，從而可以產(chǎn)生高純度與很強的專一性的氧化產(chǎn)物，在過氧化氫的有機化工合成應用過程當中，可以生成純凈無公害的水，并且不會對環(huán)境造成不好的影響，得到了研究學界與有機化工合成領(lǐng)域的廣泛關(guān)注與運用。在我國化工行業(yè)快速發(fā)展的形式下，過氧化氫運用于有機化工合成的技術(shù)正在快速的發(fā)展，具有工程重要的實踐運用價值與意義。

有機化工合成；應用；過氧化氫；技術(shù)

前言

在我國化工產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展的形式之下，人們意識到化學污染的治理難度與其不可逆的后果，為此，在環(huán)保綠色的社會可持續(xù)發(fā)展理念之下，綠色化學的概念應運而生，人們在制造與使用化學產(chǎn)品的過程當中，要避免使用有毒或者危險性的試劑與溶劑，過氧化氫就成為了綠色化學中的最為重要的綠色化工產(chǎn)品，它運用新型的反應器，并且給予過程集成和強化的視角，將氫氧直接合成為過氧化氫的工藝和其他生產(chǎn)工藝相集成，從而來實現(xiàn)過氧化氫在有機化工合成應用當中的安全性與環(huán)保性。

1、過氧化氫應用概念分析

過氧化氫的化學式為H2O2，它在溶液的狀態(tài)下被稱為雙氧水。過氧化氫具有自身獨特的特性，它既具有氧化功能，同時還具有還原性能，可以當作催化劑在化工合成中加以應用。它在酸性介質(zhì)中的氧化性能強于在堿性介質(zhì)中的氧化性能；而恰恰相反，過氧化氫在堿性介質(zhì)中的還原性能強于在酸性介質(zhì)中的還原性能。

2、過氧化氫在有機化工合成中的實踐應用分析

過氧化氫在有機合成的中的實踐應用，自二十世紀九十年代開始，就有一些綠色介質(zhì)如：臨界流體、氟相、離子液體等參與其中。過氧化氫在有機合成中的應用有多種如：氧化反應、羥基化反應、氧鹵化反應等，并從反應起始物和目標分子而言，可以應用于如下有機物的合成過程：

2.1 過氧化氫在醇的氧化應用

在醇系列的化工合成過程中，過氧化氫是必不可少的化學試劑，由于醇系列如：仲醇、脂肪族伯等產(chǎn)物，極易與過氧化氫試劑產(chǎn)生氧化反應，因而應用極為廣泛而重要。醇在過氧化氫的合成作用之下，便會生成羥基化合物，形成良好的循環(huán)狀態(tài)。然而，醇的氧化與其他化合物不同，在鎢、錳、硒的化合物之中，醇系列產(chǎn)物起到了“催化劑”的作用。甲醇是常用的醇系列產(chǎn)物，它在光照的條件下，可以生成乙二醇。由此可見，醇系列的氧化反應有其常見性和特殊性，需要在化工生產(chǎn)中加以嚴格而有效的控制，使其產(chǎn)品與市場的安全標準相契合。

2.2 過氧化氫在烯烴的氧化應用

在氧化反應之中，由于鎢酸的作用，過氧化氫對鏈烯的氧化，可以開環(huán)生成鄰二醇，隨后在催化的反應作用條件下，過氧化氫又將烯烴輕基化，使之成為順式鄰二醇，在這個反應中，過氧化氫對鏈烯具有立體的選擇性，當生成順式鄰二醇之后，如果條件充足，鄰二醇還可以被進一步氧化，生成酮和醛式酸，實現(xiàn)對植物生長的合理調(diào)節(jié)，并可以廣泛應用于對芳香醛的制備生產(chǎn)過程之中。如：茴香腦制茴香醛。

2.3 過氧化氫在芳香烴中的氧化應用

在金屬離子存在的前提下，過氧化氫可以與芳香化合物在氧化環(huán)境內(nèi)，產(chǎn)生極為劇烈的反應，其反應后生成的產(chǎn)物錯綜復雜，具有較強的特殊性，這些反應后生成的產(chǎn)物主要有氧化偶聯(lián)、羥基化、支鏈氧化等混合物。在化工企業(yè)的冬麥制備芳香烴產(chǎn)品的過程之中，如果需要在制備條件具備的條件下，獲得最好的產(chǎn)品，就需要使過氧化氫與芳香烴產(chǎn)物充分結(jié)合，具體的方法是先利用鈷鹽、鐵實現(xiàn)催化作用，在過氧化氫參與的條件下，與20%～30%的苯酚產(chǎn)生化學反應；隨后，當化學反應終止之后，即會生成70%～80%的鄰苯二酚。這種化學反應極為迅速，也可以獲得較多的合成產(chǎn)物。另外，在乙酸存在的條件前提下，過氧化氫可以與芳香烴反應，使芳香烴物質(zhì)的側(cè)鏈與過氧化氫產(chǎn)生氧化反應，生成酮、醛的化學反應，具有極為重要的工業(yè)價值和現(xiàn)實意義。

2.4 過氧化氫在羥基化合物中的氧化應用

醛是相較于醇而言的更易被過氧化氫氧化的化合物，它可以在缺少催化劑的環(huán)境下，與過氧化氫發(fā)生反應作用而被氧化，并生成羥酸。但是，醛與醇不同的一點在于，芳香醛物質(zhì)是極為特殊的物質(zhì)，它在堿性環(huán)境下可以與過氧化氫產(chǎn)生“達金反應”，在這個環(huán)境作用下所生成的甲酸酯會在水的溶解下，得到比原料少一個碳的酚。它在酸性環(huán)境下，可以與過氧化氫產(chǎn)生反應，對環(huán)酮進行反應處理，生成二聚環(huán)烷和三聚環(huán)烷的過氧化物，在對其進行加熱和分解之后，又可以生成大環(huán)烷烴和內(nèi)酯，這是制備大環(huán)化合物的重要方法，但是產(chǎn)率較低。

另外，在酸催化的條件前提下，羥酸可以與過氧化氫產(chǎn)生反應，生成過氧酸，并且在反應過程中一旦產(chǎn)生酸，則會迅速與反應物發(fā)生反應。這種過氧酸具有比過氧化氫更為優(yōu)良的氧化作用。

2.5 過氧化氫在含磷、氮、硫化合物中的氧化應用

在堿性存在的條件前提下，含磷、氮、硫的化合物與會過氧化氫產(chǎn)生化學反應，得到產(chǎn)率較高的硫醚，硫醚還可以被氧化為亞砜或砜，在氧化反應中生成的二硫代氨基甲酸鹽與過氧化氫發(fā)生反應，便會生成四烷基秋蘭姆化二硫。硫醇、胺在與過氧化氫的氧化反應之下，可以發(fā)生偶聯(lián)反應，這種氧化反應通常用于制備炎黃酰胺。

3、結(jié)束語

綜上所述，過氧化氫在有機化工合成當中具有不可或缺的重要作用，它作為一種氧化劑，可以運用在醇、烯烴、芳香烴、羥基、酮等化合物當中，從而來拓寬在有機化工合成當中的運用范圍，并且有效改善過氧化氫的性能，還能在氧化反應的作用下，可以保障化學有機合成過程的環(huán)保性與安全性，從而充分倡導與踐行了綠色化學的理念，是一種清潔與環(huán)保的化學物質(zhì)，對于我國的綠色化學反應與清潔生產(chǎn)具有不可代替的作用與意義。

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