朱柯璇
陕西国际商贸学院，陕西咸阳，712046
摘要：近年来，自然生态环境越来越恶化已经成为影响人类社会发展的重要问题之一，世界各国都在积极寻找解决措施，而我国则基于可持续发展理论着手推动各行各业的转型发展。在化学制药行业中，绿色合成研究开始为人们所重视。本文将对当前阶段化学制药中绿色溶剂及无溶剂合成技术进行探讨研究，以进一步促进化学工业的绿色发展。
关键词：化学制药；绿色溶剂；无溶剂合成；多组分反应
在现代社会生产中，化学制药是十分重要的一个方面，它与医疗行业发展存在紧密的关联，因而影响着人们的健康安全。目前，化学制药已经不限于满足以医疗为主的生产，制药领域的可持续发展成为该领域研究的重点。绿色化学是一种由全新技术理论和经验支撑的概念，有助于化工生产和自然生态环境的和谐，因此探讨化学制药中的绿色溶剂和无溶剂合成技术具有积极意义。
一、绿色溶剂技术
1、水介质中的有机合成
水作溶剂具有无污染、资源丰富等优点，符合绿色化学宗旨，但是由于有机物在水中的溶解度远远小于在有机溶剂中而一度被人们所忽视，早年间对有机物在水中的反应研究基本处于停滞状态。随着科技发展，以水做介质的有机合成反应开始获得人们的关注，并逐渐受到重视。因为有机物在水中具有“疏水性”，当有机反应物溶解于水并进行充分搅拌时，其“疏水”的特性会迫使反应物在有限的空间内进行接触，反应物分子间产生强的相互作用力，促使反应得以在水中进行。此外，通过添加表面活性剂以改变溶液的表面张力可以使反应进行地更充分。更重要的是，由于有机物在水中溶解度低，停止搅拌后就会发生相分离出现分层现象，这时反应结束，反应物与溶剂可以通过过滤进行分离，具有反应可控、分离简便等优点。所以，无污染、操作便捷的以水为介质的有机合成大量运用于工业生产中。
2、超临界流体中的有机合成
超临界流体兼具有气体和液体的多重优势：溶解度接近液体，有很强的溶解能力；粘度和扩散系数更接近气体，比液体更容易扩散，传质速率更大；具有可调性，温度和气压参数的细微变化都能使其溶解度变化；消除溶剂残留。作为反应介质，它能使传统的多相有机反应转化为均相有机反应，简化条件，实现反应和分离一体化，无毒无害不燃，对环境友好。由于具有二氧化碳的临界温度、压强都较低，操作方便等优点，所以以超临界二氧化碳为介质在有机合成领域得到广泛运用，同时超临界二氧化碳还具有化学性质稳定、不易发生爆炸，价格便宜，容易获得等特点，在其他领域也都有较广泛的应用。
3、离子液体作介质的有机合成
离子液体是指完全由离子组成的液体，它在室温下不发生结晶。其中，不易燃烧、不易挥发的特性可以提高反应过程的安全性，减少环境污染；其次，优异的热稳定性和化学稳定性，可以保证离子液体经过多次使用后依旧维持原有性能，起到节约成本和资源的作用；最后，有机物、无机物均可完全溶解于离子液体，反应可以在均相条件下进行，转化率高，简化反应工艺。离子液体具有良好的运用前景，近年来在有机合成中作为溶剂或催化剂得到广泛应用。
二、有机合成的无溶剂化
1、有机反应中溶剂发挥的作用以及存在的弊端
在传统的有机化学反应中，溶剂是不可缺少的，这是因为有机溶剂对于有机物具有良好的溶解性。有机物的分子将均匀的分散于溶液之中，这样更加有利于反应的持续，提高反应速率。目前，可用于有机反应的溶剂有许多种，根据化学结构可以划分为芳香坯类、脂环炷类、醇类、酯类、酮类、脂肪烃类等。芳香烃类比较常用的为甲苯，对人体有害。
脂肪烃类容易常用的为正己烷，对人体中枢神经存在危害性。再有，醇类溶剂最常见的甲醇也具有很大的毒性，会对人的视力产生损害。总体上讲，有机溶剂对人的皮肤、呼吸道黏膜、眼结膜等部位会产生强烈刺激，若是不慎接触到高浓度的有机溶剂，可能会出现头晕、头痛等症状，严重的甚至会出现意识障碍。在多组分反应中，比较常用的溶剂主要有甲膳、乙膳、二氯乙烷、二氯甲烷等几种，其中二氯乙烷具有麻醉作用，人在接触会出现皮炎现象，若是不慎吸入，会对肾功能产生损害。有机溶剂普遍具备的毒性以及挥发性使得其应用于化工生产中时会对环境产生严重的污染。想要有效的避免有机溶剂污染和伤害，关键点在于预防，即在使用到有机溶剂的生产环节中，做好密闭保护工作。而对于一些毒性高、危害大的化合物，最好加强研究优化工艺或是寻找替代物。
2、无溶剂的有机合成技术
无溶剂的有机反应是指在有机反应中不引入溶剂，比较常见的形式包括固-固反应、气-固反应、液-固反应等，常用的技术方法有以下几种：第一，研磨法。对于一些包含固态反应物的化学反应体系，研磨是促进反应发生的有效手段，通过研磨可以使反应物的颗粒更加细碎，实现充分的混合，如此将其置于特定的条件之下就可以完成化学反应。例如，我国李记太将对甲苯磺酸作为催化剂，通过混合研磨的方式使芳香醛与巴比妥酸充分融合，生成了5-芳亚甲基巴比妥酸。该方法具有操作简便、收率高、反应速率快的优点，且产率更高。第二，微波法。作为一种新型的绿色合成技术，微波辐射无溶剂有机合成比较常见的应用形式有三种：1）以多孔无机载体作为反应场所，将反应试剂浸渍其上，施加微波辐射促进反应发生，实际操作中常采用氧化硅和硅藻土作为反应载体。2）釆用相转移催化剂载体作为反应场所，依旧是浸渍反应试剂，施加微波辐射。3）直接对纯反应试剂施加微波辐射，使其产生化学反应。近些年来，关于微波辐射无溶剂有机合成的研究呈现出增加的趋势。第三，其他方法。除了上述方法之外，在超声波辐射条件下也可以实现无溶剂的有机合成。
三、多组分反应的绿色溶剂合成技术
针对现阶段化工生产中挥发性有机溶剂带来的污染问题，人们开始探索基于清洁生产效果的绿色溶剂。目前，比较受关注的绿色溶剂主要有水、超临界流体以及离子液体三种。
1、以水为溶剂的多组分反应合成
基于有机化合物所具有的憎水性，诞生出了一种“增益憎水作用”的概念，将水作为有机反应的溶剂，使反应底物和有机试剂之间尽量减少和溶剂分子之间的相互接触面积，达到限制有机分子运动的效果，如此一来反应底物和有机试剂之间就会产生极强的相互作用，远超普通溶剂。
2、以离子液体为溶剂的多组分反应含成
离子液体具有不挥发、不易氧化、稳定性强等特征，与有机溶剂正好相反，将其应用于有机合成中作为催化剂或是溶剂可以发挥出良好的效果。将离子液体作为溶剂则具有以下几项优势：其一，蒸汽压低，可以用于高真空体系中。其二，不挥发，基本不会造成环境污染。其三，对有机物和无机物都表现出较强的溶解性能，能在均相条件下发生反应。其四，良好的热稳定性和化学稳定性使得其可操作性温度范围很宽，且能够循环使用。以上几点优势使得离子液体在许多有机化学反应中用作溶剂。
3、以超临界流体为溶剂的多组分反应
与传统的有机溶剂相比，超临界流体拥有更加优秀的特性，如作为反应介质，它可使传统的多相反应转化为均相反应，实现反应和分离的一体化，为后处理工作带来了极大的便利。而且它还具有无毒无害、价格低廉等优势，不会对环境产生负面影响。结合反应实践，将超临界流体所具有的特性概括为以下几点：其一，对有机物的溶解度大，有效消除了扩散对反应的影响。其二，由于其物理化学特性与密度的相关性，可以通过调节温度和压力的方式对反应体系的相态进行改变，便于催化剂和反应产物的分离。其三，将可能导致催化剂失活的有机大分子溶解，延长催化剂的使用寿命。
参考文献
[1]刘自力.制药工业中餉绿色化学技术[J].化学工程与装备，2017(5)
[2]王清.绿色化学与制药研发和生产的可持续性[J].化工管理，2017(8)