绿色合成化学

绿色合成化学（精选6篇）

篇1：绿色合成化学

绿色合成化学

绿色合成,作为当代有机合成发展的`一个重要学科前沿,已成为化学发展的一个方向.文章综述了近年来国内外绿色合成研究的一些新进展.

作 者：江寅 作者单位：中国地质大学(武汉)材料科学与化学工程学院,湖北,武汉,430074刊 名：大众科技英文刊名：POPULAR SCIENCE & TECHNOLOGY年，卷(期)：“”(2)分类号：X13关键词：绿色合成 途径 进展

篇2：绿色合成化学

安赛蜜的绿色合成

摘要：安赛蜜作为一种新型的`食品添加剂,有着极大的发展前景.本文在国内安赛蜜工业生产的基础上,通过采用不同的萃取剂及控削萃取温度的方法,从而优化生产过程.使安赛蜜在工业生产中不但降低了生产成本,还提高了经济效益而且绿色环保.作 者：陈龙 作者单位：南昌大学生命科学与食品工程学院期 刊：工会博览・理论研究 Journal：A VIEW OF LABOUR UNIONS年，卷(期)：,“”(1)分类号：X792关键词：安赛蜜 甜味剂 绿色合成 食品添加剂

篇3：绿色合成化学

绿色化学化工科学与技术是新兴产业发展的技术基础与支撑,是产品高端化的核心共性技术。为了实现精细化工的可持续发展,近年来,我国高度重视推动精细化工向绿色化方向发展。精细化工绿色化包括原料绿色化、反应绿色化、介质绿色化、产品绿色化和能源绿色化。

原料绿色化主要包括无毒、无害原料以及替代性和可再生原料的选择和利用。例如,目前生产聚碳酸酯的主要工艺技术需用剧毒的光气做原料,为实现原料绿色化,美国德士古公司已研究成功以环氧乙烷、二氧化碳和甲醇为原料两步法制备碳酸二甲酯的技术,用碳酸二甲酯苯酚酯交换法可合成碳酸二苯酯(DPC),而碳酸二苯酯是非光气法生产聚碳酸酯的主要原料。反应绿色化的目标是实现原子经济性反应,理想的原子经济性反应是原料分子中的原子百分之百地转化成产品,不产生副产品和废物。介质绿色化主要指反应过程中采用无毒、无害的催化剂、溶剂和助剂,例如巴斯夫公司和陶氏化学联合开发的过氧化氢氧化丙烯生产环氧丙烷新技术就是反应介质绿色化的典型工艺。产品绿色化是生产环境友好的精细化工产品。目前利用天然生物质制备聚乳酸(PLA)、聚丁二酸丁二酯(PBS)、聚对苯二甲酸丁二酯-丁二酸丁二酯(PBTS)等聚酯产品以及主要原料乙二醇(EG)、1,3-丙二醇(PDO)、1,4-丁二醇(BDO)等已得到工业化开发和应用。

2、引入有机合成技术

以医药、农药及其他功能性化合物为代表的精细化学品等具有复杂结构的有机化合物,其高效工业生产代表了现代工业有机化学的重要方向,而有机合成反应与技术则是获得这些化合物的最直接手段。精细化工产业与有机合成技术相辅相成,工业有机合成的崇高方向与目标就是在有限的时间,采用有限的手段、资源,以最简单、经济、环保的手段生产质优价廉的精细化学品。

精细化学品产业化不仅是一个技术问题,如何设计与利用这些技术更是一个艺术与经济的问题,细节与系统以及要素集成是产业化关键,经济性与“始终如一”的质量保障则是全民普惠的基本要求。有机合成技术具有反应可靠、分子可以灵活“剪裁”等优点,但由于大多数有机化学反应的不完全性,分离纯化以及相应的能耗、废弃物等贯穿了整个产业的全过程,因此,分离纯化与设备等构成了现代有机工业的核心。一般而言,工业70%以上的设备、50%以上的物耗、30%以上的分离纯化成本及废弃物都是在分离纯化过程中产生的,这就导致了高能耗、环保等问题。有机合成技术面临的另一重大挑战是选择性与复杂性的问题,选择性与复杂性意味着多样性、不稳定性及风险性。挑战与解决这些难题具有创新与革命性意义,而有机合成技术由于反应性与选择性的先天缺陷,不能根本解决这些问题。

生物催化成新宠。以合成生物学等为代表的现代生物催化技术具有高效、高选择性、转化条件温和、环境友好等优点,可完成一些用传统的化学方法很难实现的反应,因而成为可持续发展过程中替代和拓展传统化学技术的主要方法,并广泛用于制备各种精细化学品。工业生物催化技术被看作是继农业和医药生物技术之后,生物技术发展的第三次浪潮,是实现原子经济反应和生产过程绿色化的重要技术。因此生物催化技术替代传统有机合成技术,必将在精细有机合成中发现并找到行业的沃土。

两种技术优势互补。通过生物催化与有机合成的交叉集成与优势互补,可以解决合成技术面临的选择性、环保、能耗等问题。生物技术是解决化学合成中的选择性与复杂性的理想手段,生物技术与有机合成的交叉集成也将成为绿色精细化工发展的主要方向之一。生物催化技术的专一性导致了其应用的局限性,通过有机合成与生物催化技术的交叉结合与集成,解决精细化工的产业问题,代表了我国精细化工产业发展的主要方向之一。有机合成技术为生物催化技术的发展、应用指明并提供了更多技术、产品及产业机会。生物催化与有机合成的交叉集成主要可从两个方向开展:以有行业影响力的产品为目标,开发合适的生物催化技术;对现有实验室研究比较成熟的酶进行工业化及固定化,加快推进生物催化技术在精细化学品合成中的应用。

未来改革发展之路。我国生物催化技术的发展首先应当以有影响的行业(如精细化学品)及产业为导向,明确具体的市场及产品;以有显示度的大品种为具体目标,尽快建立与理顺具有中国特色的产、学、研、官、资及转化、孵化、产业化的关系与机制,推动生物催化技术由只有长远的研究与规划,向以市场、目标及过程为导向的产业发展方向聚焦;以企业为主体,通过要素集成,提升行业影响力,提高产品显示度,推动我国绿色精细化学品产业的健康发展及产业升级。生物技术要以具有明确市场及行业影响力与显示度的大品种为目标,通过生物催化与过程技术从资源、环保、节能减排、减碳等多方面来改造传统精细化工及相关产业。

我国在医药、农药、食品、食品添加剂、工业表面活性剂、基础有机化学原料、生物及生物医用材料等精细与特种化学品方面具有举足轻重的地位,任何一个大品种及相关产业都迫切需要通过生物技术来改造传统产品与产业,这为生物催化技术的研发及产业化提供了重大的机会。建议从合作机制及产业分工着手,建立专业的针对特种酶的工业应用设计、过程化、产业化研究团队与企业群;在生物学科及化学学科设立专门的交叉研究方向,以产品导向、产业发展及企业参与及学科交叉为特色,整合系统资源,组建生物催化技术在生物产业中的快速反应研发与产业化特种部队。预计在未来几年,生物催化与有机合成集成技术研究将成为我国技术开发和产业化的热点领域。手性氨基酸、手性醇类、胺类化合物是构建手性医药、农药,材料等的官能团主体,水解酶、酯酶、氧化还原酶等是构建这类化合物最有效的方法之一。

参考文献

[1]吴军:《原子经济性与“绿色化学”》[J]高科技与产业化, 2011(08)

[2]王金花:《精细化工工艺课程的教学实践与创新》[J]职业, 2011(35)

篇4：绿色化学在药物合成中的应用

关键词：绿色学；药物合成；应用

1 概述

绿色化学也可称为环境友好化学、清洁化学或环境无害化学，是用化学技术和化学方法减少或者消除对环境、人体有害的原料、溶剂、试剂、产物和副产物等成分的使用和产生，从源头上消除有毒物质，防止环境污染。绿色化学除具有环境效益外，还具有很高的经济效益，能最大限度的提高原材料的利用率，满足当前节能降耗走可持续发展战略政策的要求。

2 绿色化学特点及其在药物合成中的应用

2.1 绿色化学特点

绿色化学是一种降低环境和人体危害，维护环境平衡的一种技术，该技术具有的特点主要为：①原料的绿色化。绿色化学在选择化工原材料时，一般选择对人体健康和环境无害的物质，如传统合成异氰酸酯常以光气为原料。光气毒性较高，对环境和人体的危害较大；若选用一氧化碳，则能降低合成工艺对环境和人体的危害。②生物技术与催化剂的融合。近年来，新型的催化剂不断与生物技术相融合，极大地减轻了催化使用造成的环境问题。生物型催化剂的使用，为绿色化工合成工艺的实现提供了技术保障，化学合成可在温和的水溶液中进行。例如传统的Friedel-Crafts酰化反应时通常以AlCl3为催化剂，而AlCl3作为一种强酸弱碱性盐会发生水解，且腐蚀性较强。据统计，每生产1吨酰化产物，就能产生3吨酸性铝盐废弃物，造成了资源的极大浪费，同时也给环境造成了巨大的破坏。利用EPZG催化剂可减少90%的用量，且该物质属于无毒催化剂，因此对环境的危害能降低至原来的1/4。③利用率高。绿色工艺不仅能减少污染物的产生，还有助于提高原材料的利用率，尤其是资源较少原材料的利用率。④产品安全。利用绿色化学工艺，可生产低毒、易降解、易残留的化学品，提高化学品的安全性。总之，绿色化学的核心内容为“原子经济性、手性合成、环境友好的反应介质”。

2.2 绿色化学在药物合成中的应用

基于绿色化学的核心内容，以下将从原子经济性、手性合成和环境友好介质三个方面的应用进行介绍。

2.2.1 原子经济性应用。原子经济性的概念最早是由美国化学家Trost提出的，该理论认为合成效率的主要影响因素是选择性和原子经济性，因此，在合成中尽量避免使用保护基团和离去基团，充分利用原材料分子中的原子，提高反应的经济效益。自1991年以来，该理论已经得到了较为广泛的推广，并且取得了一系列突出的成就。以布洛芬药物的合成为例，早期合成路线是以异丁基苯为原料，通过六步反应制得，在纷繁复杂的反应过程中，有大量材料损失，原材料的原子利用率不足50%；该工艺生产过程中会产生大量的无机盐，污染严重，且成本高。

美国Hoeehst-Celanese公司联合Boots公司利用原子经济性原则对生产工艺进行了改进，通过IBPE的碳化即可获得合成的布洛芬，整个反应过程仅为3步，原子利用率也上升至80%；若对乙醇进行回收，则回收率达到99%，相关对比数据可见表1。

2.2.2 手性合成应用。药物是具有生物活性的手性化合物，与它的受体部分通常以手性的方式相互作用，这就导致药物的两个对映体会以不同的方式参与作用并导致不同的效果。现代药物制备多采用合成工艺，而药物则是对经过合成过程最后一步的产物进行拆分而获得。从绿色化学角度来看，上述合成路径会造成大量的污染，原子经济性较差，所以手性合成，即催化的不对称合成可能成为研究的新趋势。不对称催化不仅可提供医药研究所需的中间体，还能改善合成环境，减少对环境和人体的危害。手性合成大体可分为不对称催化氢化和酮的不对称还原两种。美国科学家诺尔斯利用过渡金属对手性分子进行氢化时获得了有效的对映体；随后孟山都公司就利用不对产催化氢化合成了L-多巴，用于治疗帕金森症；日本科学家野依良治进一步完善了用于氢化反应的手性催化剂工艺，将立体选择性提高至100%，实现了不对称催化合成的高效性和实用性。以上研究成果在抗生素、抗癌药物、心血管药领域得到了广泛应用，且疗效是原来药物的几倍甚至几百倍。

2.2.3 清洁反应介质的应用。药物合成工艺中，所用溶剂多为有毒、易燃、易爆、易挥发的有机溶剂。绿色化学工艺研究内容是降低合成工艺中对环境和人体的危害，反应介质的绿色化就成为必然。就目前来说，属于清洁型反应介质的为超临界或超临界流体、水、离子液、无溶剂有机反应等。超临界二氧化碳以其无毒、无害、环保、安全、便捷的特点，已经在化学研究领域和医药等工业领域中得到了广泛应用。水相中有机反应操作简单，安全，且不存在易燃、易爆问题，能省略某些官能团的保护和去保护功能；离子液对无机物、有机物、有配合物等溶解性较好，不仅不易燃、无味，还可实现高速分离，高效回收和可再利用循环。离子液的不足是其适应范围无法满足实际需求，需要不断地研究。无溶剂反应是将原材料、反应物作为溶剂；原料或试剂在熔融状态下反应；固体表面反应三类，无溶剂反应选择性较高，收率好，能耗低。

3 结语

绿色化学是当前化学学科发展的主要方向，利用绿色合成工艺制备药物，可提高原子利用率，降低废弃物的产生，同时减轻药物合成对环境和人体的影响。药物合成的绿色化是一个持续改进的过程，需要科研人员和相关工作者不断引入新方法、新理论，对现有的传统方法进行创新和改进，以构建具有经济性和环境性的药物合成工艺。

参考文献：

[1]孙铁民，王宏亮，谢集照，袁雷，蔡志强.绿色化学在药物合成中的应用[J].精细化工中间体，2008，04：1-6.

[2]陈振明，刘金华，陶军华.生物催化在绿色化学和新药开发中的应用[J].化学进展，2007，12：1919-1927.

[3]肖映春，丁文州.绿色化学在药物合成中分析[J].化学工程与装备，2012，01：107-108.

篇5：绿色合成化学

水解聚马来酸酐绿色合成及阻垢性能研究

摘要：文章研究了水解聚马来酸酐(HPMA)的绿色合成工艺条件,并以黄河澄清水为补水进行了阻垢性能测试,结果符合国家标准要求.作 者：王庆华 王伟华 常瑞卿 WANG Qing-hua WANG Wei-hua CHANG Rui-qing 作者单位：内蒙古包钢钢联股份有限公司技术中心,内蒙古,包头,014010期 刊：包钢科技 Journal：SCIENCE & TECHNOLOGY OF BAOTOU STEEL年，卷(期)：,36(z1)分类号：X703关键词：水解聚马来酸酐 合成 阻垢剂

篇6：有机合成化学课件

有机合成实质是利用有机物的性质，进行必要的官能团反应,生成目标产物。在前面的学习中，学生掌握了

烃、卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯等有机物的结构特点、物理性质、化学性质以及用途等方面的知识。学生的逻辑思维能力以及信息迁移能力有了显著提高，通过本节课的学习，学生将会认识到有机合成与人们生活的密切关系。通过有机物逆合成分析法的推理，进-步培养学生逻辑思维能力以及信息的迁移能力，同时巩固学生对各类有机物的相互转化关系以及重要官能团的引入等基础知识的认识。

本节课的课堂开放点主要有三个：其一是通过小组讨论和归纳，明确一些重要官能团(羟基、卤素原子、碳碳双键)的引入方法；其二通过已给出的信息结合逆推法知识，分组设计合成苯甲酸苯甲酯的路线；其三是结合实际情况来优选合成路线。

本节课从神七航天员太空漫步引入，不仅引发学生兴趣，激发学生的民族自豪感和爱国热情，而且可以说明有机合成和生活的密切联系,引导学生用化学视角关注生活，学以致用。这节课通过三种与生活联系紧密物质出发,设计成三个由浅入深的情境，分三步引导学生让学生由浅入深的进行合成训练，在动手训练中自己体会、掌握逆合成分析法的思维方法在分组讨论、归纳总结、师生互动、层层递进的情况下不断提升，突出学生的主体性，让学生学过的有机化学形成知识网络，能够具备一定的合成指定有机物。

2．教学内容分析

有机合成是高考难点题型之一，实质是利用有机物的性质，进行必要的官能团反应。要求学生

熟练掌握好各类有机物的组成、结构、性质、相互衍生关系以及重要官能团的引入和消去等基础知识。在前三节的学习中，学生掌握了醇、酚、醛、羧酸、酯等含氧衍生物的结构特点、物理性质、化学性质以及用途等方面的知识。学生的逻辑思维能力以及信息迁移能力有了显著提高 , 通过本节课的学习, 学生将会认识到合成的有机物与人们生活的密切关系 .对学生渗透热爱化学、热爱科学的思想教育；通过有机物逆合成分析法的推理，进-步培养学生逻辑思维能力以及信息的迁移能力。

3．学生情况分析

学生已经初步掌握了烃、卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯等有机物的结构、物理性质、化学性质，为有机合成奠定了理论基础。本节教学内容对学生来说难度较大，要在帮助学生复习再现归纳烃以及烃的衍生物相互转化关系的基础上，建立烃和烃的衍生物转化关系图，引导学生初步学会有机合成的方法：即目标产物分子骨架的`构建和官能团的转化。

4．教学目标设计

（1）基本目标

①知识与技能:：对有机化合物官能团之间的转化形成较为全面的认识，了解有机合成的基本过程和基本原则，理解逆向合成法在有机合成用的应用

②过程与方法：通过有梯度的与生活实际相关的有机合成的训练，培养学生的逆合成分析法的逻辑思维能力

③情感态度与价值观：认识有机合成对人类生产生活的重要影响，赞赏有机化学家们为人类社会所做出的重要贡献，培养学习化学的兴趣。

（2）发展性目标

①知识与技能：知道有机合成路线设计的一般程序和方法，能对给出的有机合成路线进行简单的分析和评价

②过程与方法：通过小组讨论，归纳整理知识，培养学生对物质性质和官能团转化方法的归纳能力

③情感、态度与价值观：知道绿色合成思想是优选合成路线的重要原则，由此树立可持续发展的观念。

（3）教学重点的分析与确定

有机合成是高考难点题型之一，实质是利用有机物的性质，进行必要的官能团反应。因此本课重点定为①官能团相互转化的概括和总结②逆合成分析法在有机合成过程中的应用。

（4）教学难点的分析与确定