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摘要:随着时代的进步,国家的发展越来越好,众所周知,中国的化学工业近年来发展迅速,但我们生活的环境却受到了严重的污染。为了解决环境污染问题,中国开始积极推动绿色有机化学合成工程的发展。经过几年的不懈努力,我国的绿色有机化学合成技术取得了长足的进步,为我国在全球绿色有机化学合成技术研究、提高了声音和力量。我国绿色有机化学合成技术的成熟程度居世界首位,但只要发展起来就会出现一些问题。绿色有机化学合成技术还有待改进,以造福全人类的幸福生活。
关键词:绿色;有机化学合成;技术应用
引言
在环保概念与实践风靡全球之际,绿色有机化学合成业已成为人们耳熟能详的概念。绿色有机化学并非是难以想象的繁杂工程,其本质就是选择绿色、环保的加工原材料,并采取绿色环保与科学及高效的技术,以加工制造出环保安全的产品。与此同时,在这整个化学合成过程中,也必须遵循绿色环保的基本原则。然而,目前在推动绿色有机化学合成方面仍然存在很多问题。首当其冲的问题就是较为缺乏创新的思维模式,为此阻碍了绿色有机化学合成技术的应用与发展。
1绿色有机化学合成技术的含义和原理
绿色有机化学的内涵十分丰富,其中包含无害有机化学、环境友好型化学和清洁有机化学。绿色有机化学的合成具体是指在化学合成反应中,选择对环境不会造成伤害、污染的或者污染成分极少的反应原料,这些原料应该具有转化率、选择性较高且无毒无害的特征。这样在新的化学合成反应中由于新的合成反应原料、合成反应方法的应用,使整个化学合成反应过程产生最少的污染源,大大降低对环境的伤害,还能减少资源和能源的消耗。绿色有机化学合成技术可以说是一种先进的化学合成方法,企业在生产中将对环境造成的污染降到最低,符合绿色环保的应用理念。绿色有机化学的提出主要是为了解决传统化学反应过程中的环境污染问题,关于绿色化学方面的研究主要包括合成反应原料的创新研究、合成反应条件的研究、化学反应转化条件的研究,并以开发新的绿色化学反应途径和绿色产品为目标。绿色有机化学合成技术的应用原理在于:首先实现从源头上控制反应物、催化剂和反应介质,从而可以避免污染源的产生。在进行绿色化学反应实验时必须使用无毒无害的反应原料,其次反应的原料还应该是可再生的资源或能源;反应介质不能单一,应该设计不同的化学合成反应实验;此外,应该加强对化学转化新方法的研究,研究开发出对人体身体健康有益的化学产品,同时对环境起到一定的保护作用。
2绿色有机合成的研究现状
①绿色有机化学合成的专业技术人员的专业性不强。虽然我国当今有机化学合成技术已经发展的相对成熟,并且我国的绿色有机化学合成技术也在积极的推进中,但是仍然有很多有机化学合成技术人员的专业性不强,例如,这些人对绿色有机化学合成技术的相关知识掌握不到位,并且缺乏丰富的经验。所以,很多时候,他们生产出的产品经常出现很多问题,甚至是污染空气、污染环境。所以,只有提高专业技术人员的专业素养,才能更好的发挥绿色有机化学的作用。②发展速度缓慢。目前,我国大多数的有机化学合成工厂仍然使用传统的加工方法,这在一定程度上提高了产品的生产成本,降低了工厂的工作效率。而且,这样传统的工艺也阻碍了绿色有机化学合成技术在我国的广泛发展。所以,为了提高绿色有机化学合成技术的利用率,就一定要改变传统的工艺。③绿色有机化学合成技术人员人数不多。由于我国尚处于发展中国家,所以,我国与发达国家之间还存在差距。因此,目前我国没有很多人去研究绿色有机化学合成的长远发展,并且,我国现有的绿色有机化学合成人员不多,同时在逐渐减少。所以,研究人员也是制约我国绿色有机化学合成技术发展的原因。
3绿色有机化学合成应用
3.1应用新型绿色催化剂进行有机化学合成反应
在有机化学合成反应过程中,大部分化学合成反应都需要使用催化剂以促进与加快化学反应的进行,并使化学反应所产生的合成物质符合预期效果。但既往化学合成一般选择液体酸、碱为催化剂。这些催化剂优点是价格便宜并易获取,且化学合成反应的催化效果较好。但,这些催化剂的缺点是会对设备造成严重的腐蚀性,并对污染环境,且易引发不良副反应。同时,在化学合成反应后,产生污染性的催化剂残留。因此,必须改变这类对环境与人体存在污染与伤害风险的酸碱催化剂,而选择新型绿色无污染的催化剂。
3.2使用绿色溶剂做有机化学合成反应的溶剂
在过去传统有机化学合成反应实验中,使用的反应介质是有机溶剂,有机溶剂的优点是其能够将有机化合物很好地溶解在反应试剂中。不过有机溶剂的缺点是大部分这些溶剂是有毒的,在参与化学合成反应以后必然会有毒性物质残留,而且残留物也很难被收集起来回收利用,会对环境造成一定的污染。同时部分有机溶剂十分不安全,在发生化学合成反应过程中可能会爆炸,对实验者造成伤害。在化学合成反应时虽然需要反应介质,但不一定是加溶剂,可以将溶剂用水或者超临界流体来代替,这样一方面不会因此产生有害物质导致污染环境,另一方面也省去了反应结束后对溶剂的处理工作,对实验人员而言也是有益的。目前这种绿色溶剂主要包括水、超临界流体溶剂和近临界流体溶剂、离子液体溶剂等,在大多数化学合成反应中可以使用廉价又容易获得的水作为溶剂。
3.3采用无毒无害的原料进行有机化学合成反应
旨在实现预期绿色环保的目标,那么在进行有机化学合成过程中,最基本的前提就采用具备绿色环保特点的反应原料。首先,只有采用绿色的化学反应原料,才可以真正确保对环境或实验者不会造成污染与伤害;反之,如果我们用于进行化学反应的原料本身含有毒性,那么就可能会在实验中产生比较严重的对环境的污染与伤害。其次,由于既往大部分化工企业在进行化学合成生产过程中,较多采用不可再生的矿物资源。那么在绿色有机化学合成概念下,就必须采用那些减少资源浪费,以保护不可再生资源的原料。
3.4创新生成绿色有机化学合成产物模式
区别于无机化学合成反应,有机化学合成反应将生成对环境产生一定污染的物质。有些化学物质其污染程度远远超过农药对环境所造成的污染。采用绿色有机化学合成技术与方法其目的就是为了减少污染物产生,以避免对环境的污染。为此,除需要使用绿色无毒无害的有机化学合成反应所投入的原料与绿色催化剂、绿色溶剂外,还可以在生产工艺或条件不完善的情况下,以最低限度地保证有机化学合成反应中采用可循环再生的生产工艺,这样我们可以使有机化学合成最终化学合成产物为无毒无害的产品,以最大程度地减少污染物的产生与排放。
结语
综上所述,在世界经济高速发展的新形势下,由于工业的发展导致工业生产对环境造成的污染越来越严重,比如在化工行业中由于化学反应产生的污染物不仅量大且难以消除,对于环境的破坏和人体的伤害是不可估量的。为了尽量减少化学反应产生的污染物,在国家和政府的响应下,化工企业开始采用绿色有机化学合成技术,在化学合成反应中使用绿色原料、绿色催化剂和绿色溶剂,采用合理的生产工艺使生产的最终产物对环境无害。
参考文献:
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[2]张斌.有机合成中的绿色合成[J].西北民族大学学报(自然科学版),2020(03):33-36.