绿色有机化学合成技术应用探讨

肖培彬

摘 要：随着社会经济的快速发展，我国环境问题也越来越严重，对于推动国民经济又好又快的发展产生一定的阻碍作用。在绿色环保理念的倡导下，在化学工程应用和化学有关研究方面应该以绿色环保为创新方向，发展和应用绿色有机化学合成技术是新时期化学研究发展重点。本文将在介绍绿色有机化学合成技术含义和原理的基础上，结合社会发展中存在的环境污染问题，对于绿色有机化学合成技术的应用提几点看法。

关键词：绿色化学;有机化学;合成技术;应用

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 绿色有机化学合成技术的研究内容

化工企业想要合理利用绿色有机化学合成技术，从而达到降低环境污染的目标，首先应该开展相关绿色有机化学的研究开发工作。关于绿色有机化学合成技术的研究内容，首先是为了专注于当前的化学产品开发研究，也就是研究开发出对人们身体健康有益的且对环境友好的化学产品。其次，通过改变化学合成反应条件，实现对排放物的回收利用，或者采用绿色环保的手段对污染物进行科学处理，从而避免化学反应排放物对自然环境造成伤害。此外，通过对化学合成反应过程中基本反应原料和初始化合物的改变，使绿色有机化学合成反应更加环保和安全。总之，绿色有机化学合成技术强调的是安全和环保，要求化学实验的反应产物对人的身体无害且对环境友好。

3 绿色有机化学合成技术的合理应用

3.1 选择无毒无害的原料开展有机化学合成反应

化工企业在利用绿色有机化学合成技术进行化工产品生产时，首先对于原料的选择应该重视起来。想要达到预期绿色环保的目标，就必须采用绿色环保的反应原料，就是上文提到的无毒无害对环境不会产生或产生污染极少的原料。有机化学合成反应类型和具体的工艺过程由化学反应原料决定，只有绿色的化学反应原料才能避免对环境或实验者造成伤害，如果化学反应原料本身含有毒性就可能会在实验中产生严重的后果。另外，由于在过去大部分化工企业中使用不可再生的矿物资源，为了减少资源浪费，保护不可再生资源，目前关于化学反应原料的选取还应朝着可再生可重复利用的方向发展。比如在合成芳香胺时选择的化学反应原料是氯代芳烃，该物质如果长期积聚在实验者的身体内就会对实验者的身体健康构成威胁，目前化工企业可以采用芳烃代替有毒物质氯代芳烃。

3.2 开发新型绿色催化剂进行有机化学合成反应

大部分化学合成反应过程中需要使用到催化剂，该物质的作用是为了加快化学反应，使化学反应生产的产物达到预期的效果。但是在过去化工企业一般使用的催化剂是液体的酸和碱，这类催化剂价格便宜容易获取，催化效果较好。但是存在的缺点是该类化学催化剂会对设备造成腐蚀，而且对环境污染程度较大，容易引发不良的副反应，在化学合成反应所产生的催化剂残留也较难处理。为了改变这类酸碱催化剂对于环境、对化学反应设备和人体健康的破坏，必须开发新型绿色无污染的催化剂，比如目前有分子筛催化剂、固体强酸/强碱催化剂，

3.3 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。

3.4 使用合理方式生成绿色有机化学合成产物

和无机化学合成反应不同的是，有机化学合成反应之后最后生成的产物对环境是会产生一定污染的，有的比如农药对环境造成的污染十分严重。采用绿色有机化学合成技术的主要目的是为了减少污染物的排放，从而降低对环境的污染程度。因此，除了需要使用绿色无毒无害反应原料、绿色催化剂和绿色溶剂以外，如果在生产工艺或条件不完善的情况下，至少要保证有机化学合成反应中采用可循环再生的生产工艺，使用这种方式最终生成的化学合成产物是无毒无害的，减少污染物的排放。

3.5 开发原子经济性反应

有机化学合成反应中合成效率也是化工企业在进行化学反应生产过程中需要关注的问题，包括选择性和原子经济性两个方面，其中原子经济性指的是原料分子中有多少比例的原子转化成了反应产物。好的原子经济性可充分利用原料分子中的原子，如果能达到百分之百的转化，就不需要附加或仅仅需要无损耗的催化剂即可。目前在有机绿色合成技術中微波有机合成技术是一种发展起来的新型技术，能促使化学反应效率大大提高。该技术的原理是通过微波加热，通过电解质分子将吸收的电磁能转化为热能，升温较快且里外温度相同，解决了传统加热方式能量利用率低，内外温度不一的缺点。该技术主要具有加热速度快、热能利用率高、反应灵敏以及产物质量高的优点。

4 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。现阶段，我国正在大力倡导建设可持续发展社会，绿色环保的理念盛行，作为社会成员有必要认识和理解绿色有机化学合成技术的重要作用，对绿色有机化学合成技术进行改良和完善，最终推动我们社会朝着积极向上的方向发展。

参考文献：

[1] 赵胜芳.有机化学实验绿色化探索[J].黄冈师范学院学报.2015（06）

[2] 山柏芳.绿色化学发展及相关技术[J].化工时刊.2015（08）