淺談綠色有機合成研究現狀與展望

吳健蓉

（國家硅材料深加工產品質量監督檢驗中心東海研究院，江蘇連云港 222300）

當前，化學工業在我國經濟建設中占據著重要的地位。但是由于傳統的化學工藝存在許多缺點，，因此，導致化學工廠在生產加工中，釋放大量的污染物質，對環境造成不良的影響。那么，作為現代化學企業，想要解決這個問題，必須要引用先進的綠色有機合成技術，這樣才可以得到更好的發展。

1 概述綠色有機合成

談到綠色有機合成，相信大家都是非常陌生的。其實，綠色有機合成是廠家生產加工的時候，從選擇原料，加工過程，到產品都必須要實現綠色化。在這個過程中，需要做到三個方面的綠色化，分別是溶劑的綠色化、原料的綠色化以及催化劑的綠色化。下面就跟大家具體介紹一下每種綠色化。其一，溶劑的綠色化。這種綠色化技術包括的化學元素有水溶劑、離子液體、超臨界液體以及超臨界二氧化碳等等。其二，原料的綠色化。這種綠色化技術要求所有的原料在加工中不會散發有毒氣體或者有毒物質，比如：甲醛、放射性物質以及苯等等。其三，催化劑的綠色化。這種綠色化包括的化學元素有金屬催化劑、固體酸催化劑以及酶催化劑等等。并且綠色有機合成方式是通過使用物理方法，促使產品在加工過程中出現多組、化學和串聯反應。一般來說，科學家在研究綠色有機合成的時候，主要圍繞三個方面展開，也就是催化劑、原料和溶劑的綠色化。而且包括一些先進的工程和技術，比如：細胞、基因、微生物和酶工程，生物、超聲波、膜以及微波技術等。那么，這些先進技術的出現，在很大程度上，可以促使我國綠色有機合成產業發展的越來越好。

2 綠色有機合成的具體方法

2.1 采用綠色環保的溶劑

因為有機溶劑在使用的過程中，容易揮發多種有毒的氣體，所以其也成為有機合成工廠的重要污染源之一。并且部分鹵代徑溶劑對大氣中的臭氧層造成嚴重的影響。而綠色有機合成本身盡量不要使用或者少量使用溶劑，以免在大氣層和自然環境造成不良的影響。

2.2 溶劑選擇超臨界二氧化碳

超臨界二氧化碳，簡單來說，就是壓力和溫度在其臨界點上面的二氧化碳。相對于其它類型的二氧化碳來說，這種二氧化碳的明顯優勢在于其具有普通液態溶劑的密度、傳播速度迅速以及氣體可以縮小等多個特點，而且其還具有價格實惠、綠色環保等特點。通過超臨界二氧化碳介質合成的產品，在有些情況下，其效果遠遠高于價格一般的普通有機溶劑。[1]這種方式的典型反應包括二氧化催化氫化只甲酸，而我國傳統的溶劑是非均想反應。但是在超臨界二氧化碳中，氫化屬于一種均相反應，原子利用效率相對較高。

2.3 溶劑用水制作

大多數有機化合物本身的極性相對較低，水溶性不高。因此，在有機溶劑中主要都是有機合成。但是因為水是非常廉價的、綠色環保，所以在綠色有機合成中，水相反應是其主要化學反應之一。根據一些研究報告指出。在一些反應中將水用作溶劑其產率和立體選擇性遠遠高于有機合成反應。

2.4 研發原子經濟性反應

美國某位化學家1991年提出一個影響力很大的概念，那就是原子經濟性概念，其概念中指出制作材料分子如何演變成產物。良好的原理中經濟反應，就是指原子材料中的每個分子全部轉化為一種產物，而且絕對不會產生任何的廢物和副產物。從某種意義上，真正實現“零排放”污染物體。

2.5 不斷改進生產加工工藝

當前，有些合成反應是存在問題的，廠家為了可以保證產品的質量，需要不斷改進生產工藝，實現綠色化的最終目標。[2]并且確保工作人員處理“三廢”的時候，不會出現任何的污染物質，只有這樣，才可以有效避免污染情況的出現。另外，在生產工藝上，應該堅持綠色環保的理念，這樣不僅可以降低廠家的投資成本，而且保護大氣和自然環境。

2.6 注重催化劑的選擇，加強綠色環保意識

相信大家都知道，在化學工業生產加工過程中，催化劑是必不可少的重要加工原料。近年來，隨著化學工業技術的不斷發展，市場出現越來越多新興的催化技術或者催化材料。由此可以看得出來，在綠色有機合成中，催化劑的作用相當大，也是不可少的。對于大多數化學工業來說，想要實現綠色化，必須要保證所選擇催化劑是無污染的。同時，因為酶催化自身的特點非常強，比如：專一性強、條件無刺激以及效率高等。所以這種綠化催化劑是相當理想的，也被社會上越來越多的人重視。除此之外，有些固體支持劑價格較為便宜，不會散發污染氣體，不會出現腐蝕的現象，比如：沸石、硅膠以及樹脂等這些都在有機合成催化劑得到廣泛的應用，并且在綠色有機合成只能夠，電催化的作用越來越大。

3 綠色有機合成的研究現狀

3.1 技術人員的專業素質普遍不高

盡管我國現在大多數化學工業在生產加工中，都開始運用綠色有機合成技術，但是有些化學工業技術人員的專業素質相對較低，對綠色有機合成概念的理解也相對薄弱，導致其在操作時容易出現一些問題，甚至會出現污染源。[3]因此，在這個情況下，作為化學工業必須要定期對技術人員進行培訓，不斷提高他們自身的專業素質。只有高素質的技術人才，才可以在生產加工中，合理運用綠色合成技術。

3.2 發展速度緩慢

盡管綠色有機合成技術是一種環保技術，具有無污染、無毒、以及無危害等特點，但是大多數化學工藝在生產加工過程中，仍舊使用傳統的制作技術，不僅生產效率低，而且生產成本高，在某種意義上，也導致綠色有機合成的發展速度相對緩慢，遠遠落后于歐美發達國家。因此，國內化學工業想要得到更好的發展，必須要廣泛普及綠色有機合成技術，這樣才可以有效加快發展速度。

4 綠色有機合成的未來發展趨勢

4.1 引用先進的高新技術

在綠色有機合成中，需要在技術上進行創新，而不是停滯不前。一般來說，為有機合成提供綠色原材料、綠色溶劑和綠色催化劑的技術主要包括膜技術、超臨界技術和分離技術等等。[4]作為化學工業，想要適應社會發展的需求，在綠色有機合成中，就必須要引進大量的高新技術。

4.2 采取合適的方法，開發各種可再生資源

當前，我國礦物資源已經遠遠不能滿足化學工業發展的需求。因此，作為化學工業，想要有效解決這個問題，必須要利用先進的生物技術，開發更多的可再生資源，比如：水能、太陽能以及風能等等，這也是化學工業綠色發展的主導方向。

5 結語

綜上所述，在現代化學工業引用綠色有機合成技術，不僅可以實現“零污染”排放，而且可以有效提高原材料的利用率，不會造成資源浪費的現象出現。當前，國內開發的綠色合成技術在有機合成中占據的比例較小。真正的綠色有機合成技術，需要徹底改變傳統的合成技術、觀念和理論，因此，綠色有機合成在發展過程，仍舊面臨巨大的挑戰，但是其發展前景也是相當可觀的。

參考文獻

[1]周建國,李海明,陳培麗.綠色有機合成研究進展[J].天津化工,2009,23(06):1-4.

[2]張斌.有機合成中的綠色合成[J].西北民族大學學報(自然科學版),2003(03):33-36.

[3]周如金,寧正祥,彭華松.綠色有機合成研究現狀與展望[J].現代化工,2002(S1):29-33.

[4]海金萍.綠色有機合成點滴[J].安徽化工,2000(02):9-10.