綠色有機化學合成技術應用探討

肖培彬

摘 要：隨著社會經濟的快速發展，我國環境問題也越來越嚴重，對于推動國民經濟又好又快的發展產生一定的阻礙作用。在綠色環保理念的倡導下，在化學工程應用和化學有關研究方面應該以綠色環保為創新方向，發展和應用綠色有機化學合成技術是新時期化學研究發展重點。本文將在介紹綠色有機化學合成技術含義和原理的基礎上，結合社會發展中存在的環境污染問題，對于綠色有機化學合成技術的應用提幾點看法。

關鍵詞：綠色化學;有機化學;合成技術;應用

1 綠色有機化學合成技術的含義和原理

綠色有機化學的內涵十分豐富，其中包含無害有機化學、環境友好型化學和清潔有機化學。綠色有機化學的合成具體是指在化學合成反應中，選擇對環境不會造成傷害、污染的或者污染成分極少的反應原料，這些原料應該具有轉化率、選擇性較高且無毒無害的特征。這樣在新的化學合成反應中由于新的合成反應原料、合成反應方法的應用，使整個化學合成反應過程產生最少的污染源，大大降低對環境的傷害，還能減少資源和能源的消耗。綠色有機化學合成技術可以說是一種先進的化學合成方法，企業在生產中將對環境造成的污染降到最低，符合綠色環保的應用理念。

綠色有機化學的提出主要是為了解決傳統化學反應過程中的環境污染問題，關于綠色化學方面的研究主要包括合成反應原料的創新研究、合成反應條件的研究、化學反應轉化條件的研究，并以開發新的綠色化學反應途徑和綠色產品為目標。綠色有機化學合成技術的應用原理在于：首先實現從源頭上控制反應物、催化劑和反應介質，從而可以避免污染源的產生。在進行綠色化學反應實驗時必須使用無毒無害的反應原料，其次反應的原料還應該是可再生的資源或能源;反應介質不能單一，應該設計不同的化學合成反應實驗;此外，應該加強對化學轉化新方法的研究，研究開發出對人體身體健康有益的化學產品，同時對環境起到一定的保護作用。

2 綠色有機化學合成技術的研究內容

化工企業想要合理利用綠色有機化學合成技術，從而達到降低環境污染的目標，首先應該開展相關綠色有機化學的研究開發工作。關于綠色有機化學合成技術的研究內容，首先是為了專注于當前的化學產品開發研究，也就是研究開發出對人們身體健康有益的且對環境友好的化學產品。其次，通過改變化學合成反應條件，實現對排放物的回收利用，或者采用綠色環保的手段對污染物進行科學處理，從而避免化學反應排放物對自然環境造成傷害。此外，通過對化學合成反應過程中基本反應原料和初始化合物的改變，使綠色有機化學合成反應更加環保和安全?？傊G色有機化學合成技術強調的是安全和環保，要求化學實驗的反應產物對人的身體無害且對環境友好。

3 綠色有機化學合成技術的合理應用

3.1 選擇無毒無害的原料開展有機化學合成反應

化工企業在利用綠色有機化學合成技術進行化工產品生產時，首先對于原料的選擇應該重視起來。想要達到預期綠色環保的目標，就必須采用綠色環保的反應原料，就是上文提到的無毒無害對環境不會產生或產生污染極少的原料。有機化學合成反應類型和具體的工藝過程由化學反應原料決定，只有綠色的化學反應原料才能避免對環境或實驗者造成傷害，如果化學反應原料本身含有毒性就可能會在實驗中產生嚴重的后果。另外，由于在過去大部分化工企業中使用不可再生的礦物資源，為了減少資源浪費，保護不可再生資源，目前關于化學反應原料的選取還應朝著可再生可重復利用的方向發展。比如在合成芳香胺時選擇的化學反應原料是氯代芳烴，該物質如果長期積聚在實驗者的身體內就會對實驗者的身體健康構成威脅，目前化工企業可以采用芳烴代替有毒物質氯代芳烴。

3.2 開發新型綠色催化劑進行有機化學合成反應

大部分化學合成反應過程中需要使用到催化劑，該物質的作用是為了加快化學反應，使化學反應生產的產物達到預期的效果。但是在過去化工企業一般使用的催化劑是液體的酸和堿，這類催化劑價格便宜容易獲取，催化效果較好。但是存在的缺點是該類化學催化劑會對設備造成腐蝕，而且對環境污染程度較大，容易引發不良的副反應，在化學合成反應所產生的催化劑殘留也較難處理。為了改變這類酸堿催化劑對于環境、對化學反應設備和人體健康的破壞，必須開發新型綠色無污染的催化劑，比如目前有分子篩催化劑、固體強酸/強堿催化劑，

3.3 使用綠色溶劑做有機化學合成反應的溶劑

在過去傳統有機化學合成反應實驗中，使用的反應介質是有機溶劑，有機溶劑的優點是其能夠將有機化合物很好地溶解在反應試劑中。不過有機溶劑的缺點是大部分這些溶劑是有毒的，在參與化學合成反應以后必然會有毒性物質殘留，而且殘留物也很難被收集起來回收利用，會對環境造成一定的污染。同時部分有機溶劑十分不安全，在發生化學合成反應過程中可能會爆炸，對實驗者造成傷害。在化學合成反應時雖然需要反應介質，但不一定是加溶劑，可以將溶劑用水或者超臨界流體來代替，這樣一方面不會因此產生有害物質導致污染環境，另一方面也省去了反應結束后對溶劑的處理工作，對實驗人員而言也是有益的。目前這種綠色溶劑主要包括水、超臨界流體溶劑和近臨界流體溶劑、離子液體溶劑等，在大多數化學合成反應中可以使用廉價又容易獲得的水作為溶劑。

3.4 使用合理方式生成綠色有機化學合成產物

和無機化學合成反應不同的是，有機化學合成反應之后最后生成的產物對環境是會產生一定污染的，有的比如農藥對環境造成的污染十分嚴重。采用綠色有機化學合成技術的主要目的是為了減少污染物的排放，從而降低對環境的污染程度。因此，除了需要使用綠色無毒無害反應原料、綠色催化劑和綠色溶劑以外，如果在生產工藝或條件不完善的情況下，至少要保證有機化學合成反應中采用可循環再生的生產工藝，使用這種方式最終生成的化學合成產物是無毒無害的，減少污染物的排放。

3.5 開發原子經濟性反應

有機化學合成反應中合成效率也是化工企業在進行化學反應生產過程中需要關注的問題，包括選擇性和原子經濟性兩個方面，其中原子經濟性指的是原料分子中有多少比例的原子轉化成了反應產物。好的原子經濟性可充分利用原料分子中的原子，如果能達到百分之百的轉化，就不需要附加或僅僅需要無損耗的催化劑即可。目前在有機綠色合成技術中微波有機合成技術是一種發展起來的新型技術，能促使化學反應效率大大提高。該技術的原理是通過微波加熱，通過電解質分子將吸收的電磁能轉化為熱能，升溫較快且里外溫度相同，解決了傳統加熱方式能量利用率低，內外溫度不一的缺點。該技術主要具有加熱速度快、熱能利用率高、反應靈敏以及產物質量高的優點。

4 結語

綜上所述，在世界經濟高速發展的新形勢下，由于工業的發展導致工業生產對環境造成的污染越來越嚴重，比如在化工行業中由于化學反應產生的污染物不僅量大且難以消除，對于環境的破壞和人體的傷害是不可估量的。為了盡量減少化學反應產生的污染物，在國家和政府的響應下，化工企業開始采用綠色有機化學合成技術，在化學合成反應中使用綠色原料、綠色催化劑和綠色溶劑，采用合理的生產工藝使生產的最終產物對環境無害。現階段，我國正在大力倡導建設可持續發展社會，綠色環保的理念盛行，作為社會成員有必要認識和理解綠色有機化學合成技術的重要作用，對綠色有機化學合成技術進行改良和完善，最終推動我們社會朝著積極向上的方向發展。

參考文獻：

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[2] 山柏芳.綠色化學發展及相關技術[J].化工時刊.2015（08）