芻議化學制藥中綠色溶劑及無溶劑合成技術

厲辰蔚

摘要：當下隨著社會對環保的重視，人們的環保意識也逐漸增強，綠色化學技術逐漸受到重視，無溶劑有機合成技術成為更優化的選擇。與液態反應相比，無溶劑有機反應具有反應速率快、選擇性強、分離效率高等特點，同時有利于降低長本。那么，如何更好地利用和推廣無溶劑有機合成技術，減少對環境的污染是未來的重要研究方向。本文將對當前階段化學制藥中綠色溶劑及無溶劑合成技術進行探討研究，以進一步促進化學工業的綠色發展。

關鍵詞：化學制藥;溶劑;綠色溶劑;綠色發展

引言

在化學制藥行業中，綠色合成研究開始為人們所重視。在現代社會生產中，化學制藥是十分重要的一個方面，它與醫療行業發展存在緊密的關聯，因而影響著人們的健康安全。綠色化學是一種由全新技術理論和經驗支撐的概念，有助于化工生產和自然生態環境的和諧，因此探討化學制藥中的綠色溶劑和無溶劑合成技術具有積極意義。

一、水作溶劑的優勢

隨著科技發展，以水做介質的有機合成反應開始獲得人們的關注，并逐漸受到重視。水作溶劑具有資源儲量豐富、零污染等優點，符合綠色化學宗旨，但是由于有機物在水中的溶解度遠遠小于在有機溶劑中而一度被人們所忽視，早年間對有機物在水中的反應研究基本處于停滯狀態。由于有機物在水中溶解度低，停止攪拌后就會發生相分離出現分層現象，這時反應結束，反應物與溶劑可以通過過濾進行分離，具有反應可控、分離簡便等優點。所以，以水為介質的有機合成大量運用于工業生產中。

二、有機合成的無溶劑化

1、有機反應中溶劑發揮的作用以及存在的弊端

在傳統的有機化學反應中，溶劑是不可缺少的，這是因為有機溶劑對于有機物具有良好的溶解性。有機物的分子將均勻的分散于溶液之中，這樣更加有利于反應的持續，提高反應速率。目前，可用于有機反應的溶劑有許多種，根據化學結構可以劃分醇類、酯類、酮類、脂肪烴類等。芳香烴類比較常用的為甲苯，對人體有害。脂肪烴類容易常用的為正己烷，對人體中樞神經存在危害性。再有，醇類溶劑最常見的甲醇也具有很大的毒性，會對人的視力產生損害。總體上講，有機溶劑對人的皮膚、呼吸道黏膜、眼結膜等部位會產生強烈刺激，若是不慎接觸到高濃度的有機溶劑，可能會出現頭暈、頭痛等癥狀，嚴重的甚至會出現意識障礙。在多組分反應中，比較常用的溶劑主要有甲膳、二氯甲烷等幾種，其中二氯乙烷具有麻醉作用，人在接觸會出現皮炎現象，若是不慎吸入，會對腎功能產生損害。有機溶劑普遍具備的毒性以及揮發性使得其應用于化工生產中時會對環境產生嚴重的污染。想要有效的避免有機溶劑污染和傷害，關鍵點在于預防，即在使用到有機溶劑的生產環節中，做好密閉保護工作。而對于一些毒性高、危害大的化合物，最好加強研究優化工藝或是尋找替代物。

2、無溶劑有機合成

隨著化學科技的進一步進步，被人們認可并廣泛應用。無溶劑有機合成又被稱為干反應、固態有機反應，無需在溶劑的環境下就可以發生化學反應，它包括了固-固反應，固-液反應和氣-固反應。它的反應方式可以分為兩種，其一是將反應物直接置于合適的溫度和壓強下進行攪拌震動，微粒間充分接觸發生反應;其二是先將固體反應物進行研磨，或將液體反應物加熱以增加接觸面積，提高反應效率。無溶劑有機合成的反應機理描述如下：首先，反應物中的分子或分子團在一定的條件下相互接觸，發生有效反應，生成新的產物分子。此時相對于整體反應物而言，它相當于一種雜質的存在，不會對反應物產生稀釋作用，不影響反應繼續發生。隨著反應的進行，更多的產物分子生成，不斷聚集，在聚集到一定大小后出現晶核，這個過程稱為成核過程。

三、多組分反應的綠色溶劑合成技術

基于有機化合物所具有的特性，將水作為有機反應的溶劑，使反應底物和有機試劑之間盡量減少和溶劑分子之間的相互接觸面積，達到限制有機分子運動的效果，如此一來反應底物和有機試劑之間就會產生極強的相互作用，遠超普通溶劑。與傳統的有機溶劑相比，超臨界流體擁有更加優秀的特性，如作為反應介質，它可使傳統的多相反應轉化為均相反應，實現反應和分離的一體化，為后處理工作帶來了極大的便利。而且它還具有無毒無害、價格低廉等優勢，不會對環境產生負面影響。結合反應實踐，將超臨界流體所具有的特性概括為以下幾點：對有機物的溶解度大，有效消除了擴散對反應的影響。由于其物理化學特性與密度的相關性，可以通過調節溫度和壓力的方式對反應體系的相態進行改變，便于催化劑和反應產物的分離。將可能導致催化劑失活的有機大分子溶解，延長催化劑的使用壽命。離子液體具有不揮發、不易氧化、穩定性強等特征，與有機溶劑正好相反，將其應用于有機合成中作為催化劑或是溶劑可以發揮出良好的效果。將離子液體作為溶劑則具有以下幾項優勢：不揮發，基本不會造成環境污染。蒸汽壓低，可以用于高真空體系中。對有機物和無機物都表現出較強的溶解性能，能在均相條件下發生反應。良好的熱穩定性和化學穩定性使得其可操作性溫度范圍很寬，且能夠循環使用。

結語

隨著人們環保意識的提升，開始尋找新方法來降低有機溶劑對環境的危害。不同于傳統的的有機溶劑，無溶劑有機合成技術盡可能地減少反應過程中污染物的產生，提高反應物的轉化率，節約成本節約資源，從本質上解決環境污染的問題，前景可觀且有很廣的研究范圍，是現代需要提倡的化學方法。

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