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摘要:在社会经济飞速发展的背景下,我国环境问题变得越来越严重,这对促进国民经济高质量,高速度地发展造成了一定程度的障碍。在提倡绿色环保的理念驱动下,化学工程应用及相关研究领域应将绿色环保作为创新方向,注重绿色有机化学合成技术的开发与普及,这也是现阶段化学研究与开发中的一项重要工作。文章将从绿色有机化学合成的意义,原则等方面展开论述,并且结合现阶段社会环境污染等方面,就该项技术的运用提出一些看法。
关键词:绿色化学;有机化学;合成技术;应用
一、绿色有机化学合成技术的含义和原理
绿色有机化学概念十分宽泛,包括无害有机化学,绿色环保型化学以及清洁有机化学等。在进行绿色有机化学合成时,需要筛选出对环境无害或只含少量污染物、要求转化率高、选择性好、无毒的反应原料。由于新型合成反应原料及合成反应方法的应用,使得新型化学合成反应降低污染源效果显著,使环境危害大大降低,并达到降低资源与能源消耗的目的。绿色有机化学合成技术能够说是一种先进的合成方式,企业在进行生产时最大限度地减少了对环境的污染,满足了绿色环保的使用思路。绿色有机化学是针对传统化学反应对环境造成污染而产生。以绿色化学为目标的研究重点是创新合成反应原料,改进合成反应条件及转化化学反应条件。同时重视发展绿色化学反应途径及绿色产品的生产。绿色有机化学合成技术应用原理是通过对反应物,催化剂以及反应介质等源头进行调控,从根本上规避污染源。开展绿色化学反应实验需要筛选无毒无害反应原料和优先选择可再生资源或者能源;反应介质要多样化并设计出不同的化学合成的实验方案;另外,要加强新的化学转化方法研究,研制有利于健康和保护环境的化学产品。
二、绿色有机化学合成的内容
绿色化学对传统化学提出了挑战,目的在于使传统化学思维方式得到更新与发展。所以绿色化学的研究主要集中在反应原料,反应条件,转化方法或者是开发绿色产品上,从而突破传统化学反应模式设计出对于绿色环保新化学反应。包括:1采用安全,环保材料;2使用可再生资源;3新型催化剂的开发;4对不同反应介质进行了探究研究;5探索转化新途径;6设计满足人类健康及环境安全要求之化学品。
三、绿色有机化学合成技术的合理应用
1选择无毒无害的原料开展有机化学合成反应
从事化工产品的企业应用绿色有机化学合成技术首先要考虑的应是原料的选择问题。为实现环保的目的,需要选择无毒,不污染环境或污染最小的绿色反应原料。有机化学合成反应的种类和工艺过程,是由化学反应原料所直接决定的。只有采用环境友好且不伤害实验人员的绿色化学反应原料才能够避免对环境及实验人员可能带来的伤害。如果所选用的化学反应原料有毒,就会使试验出现严重后果。另外,为减少资源浪费,保护不可再生资源,当前化工企业应向可再生、可重复利用方向进行化学反应原料的筛选。比如在芳香胺的合成过程中,可选用芳烃来代替,不采用毒性较大的氯代芳烃。由于实验人员体内长期累积氯代芳烃,威胁健康。
2开发新型绿色催化剂进行有机化学合成反应
绝大多数化学合成反应都要用到催化剂,催化剂的作用在于加快反应速率从而获得预期产物。但以往化工企业多采用液态酸碱作催化剂,这类催化剂价格低廉,易得,催化效果明显。但这类催化剂也有一定的不足之处。一,问题的提出它们有腐蚀设备和严重污染环境的危险。二是它们易诱发不良副作用和化学合成反应过程中催化剂残留不易治理。针对上述问题,必须开发新型绿色无污染催化剂如分子筛催化剂、固体强酸/碱催化剂等。
3使用绿色溶剂做有机化学合成反应的溶剂
以往传统的有机化学综合反应实验常以有机溶剂为反应介质进行。有机溶剂的优点是能高效地将有机化合物溶入反应试剂。但有机溶剂的缺点是它们大多有毒。化学合成时,毒性物质极有可能会残留,且难以收集回收,进而污染环境。另外,有些有机溶剂还存在较高风险,有可能造成实验人员伤害,甚至发生爆炸。尽管进行化学合成反应时需要反应介质而不一定用溶剂。可考虑用水或者超临界流体替代溶剂。这既避免了溶剂造成的环境污染,又省去了溶剂处理的劳动,同时有利于实验人员。目前,这类环保溶剂有水,超临界流体溶剂,近临界流体溶剂及离子液体溶剂。绝大部分化学合成反应都可使用价廉易得的水作溶剂。
4使用合理方式生成绿色有机化学合成产物
不同于无机化学合成反应,有机化学合成反应最终产物具有一定的环境污染性,特别是某些农药会造成严重的环境污染问题。使用绿色有机化学合成技术,其主要目的就是为了减少污染物排放量,从而减少环境污染。所以,除需使用绿色无毒无害的反应原料,绿色催化剂及绿色溶剂外,还必须保证有机化学合成反应过程中能有可循环再生生产过程,从而降低污染物排放量,同时还必须保证生产工艺或者工艺条件不够完善。这样最后得到的化学合成产物就会无毒、无害。
结语:在我国大力提倡构建可持续发展社会的当前阶段,绿色环保这一概念大行其道,而作为社会中的一员,需要了解并认识到绿色有机化学合成技术在其中所发挥的巨大作用,绿色有机化学合成技术的改进与提高最终促进我国社会向着积极的方向前进。
参考文献
[1]张旭明,覃鑫,卫阳浩.绿色有机化学合成技术应用探讨[J].农家参谋,2018(7):34.
[2]赵胜芳.有机化学实验绿色化探索[J].黄冈师范学院学报,2015,35(6):87-89,101.