绿色化学研究进展及其中GAP化学举例
绿色化学的研究现状及进展
绿色化学的研究及进展院系：化学与生物科学学院班级：10-1（双语）班姓名：齐买克学号：21绿色化学的研究及进展摘要：绿色化学,又称为环境无害化学、环境友好化学、清洁化学,是当今国际化学科学研究的前沿课题,其目的是将现有化工生产技术路线从“先污染,后治理”改为“从源头上根除污染”。
是利用化学来防止污染的一门科学[1],是一种对环境友好的化学过程,绿色化学对传统化学在诸多方面存在着继承,更存在着巨大的发展和创新。
关键词：绿色化学；环境无害化学；环境友好化学；清洁化学绿色化学(Green Chemistry)是20世纪末崛起的一门新兴学科,相对于传统化学,它是未来化学化工发展的主要方向之一。
绿色化学即用化学的技术和方法去避免或减少那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂在生产过程中的使用,同时在生产过程中不产生有毒有害的副产物、废物。
绿色化学是当今国际化学学科的研究前沿,是具有明确社会需求和科学目标的新兴交叉学科。
从科学观点看,绿色化学是对传统化学思维方式的更新和发展;从环境观点看,是从源头上消除污染;从经济观点看,它合理利用资源和能源,降低生产成本,符合经济可持续发展的要求。
1 国内外研究现状发展绿色化学技术的思想首先在欧美国家产生。
1984年美国环保局提出的“废物最小化”是绿色化学的最初思想。
1989年美国环保局又提出了“污染预防”的概念,是绿色化学思想的初步形成。
1990年美联邦政府通过了“防止污染行动”的法令,将污染的防止确立为国策,该法案条文中第一次出现了“绿色化学”一词。
1995年美国政府设立了“总统绿色化学挑战奖”,从1996年开始,每年对在绿色化学方面做出重要贡献的化学家和企业颁奖,奖励内容包括:(1)变更合成路线奖;(2)改变反应条件奖;(3)设计更安全化学品奖;(4)小企业奖;(5)学术奖。
1998年美国成立绿色化学研究所,专门从事化学工业绿色化学研究。
2000年,美国化学学会出版了第一本绿色化学教科书。
绿色化学的研究进展及其应用
绿色化学的研究进展及其应用几十年来，许多人一直在努力推进绿色化学的研究与应用。
它的目标是最小化对环境的损害和对人类健康的影响，同时维持人类经济的持续发展，绿色化学成功地开发了很多新方法和产品，取得了很多成就。
独特的概念绿色化学是一种非常独特的概念，它意味着我们在化学研究和生产中更加重视我们环境的影响并尽量减少我们对它的影响。
绿色化学的概念是经济可行的，本质上就是一种可持续的化学方法，这意味着这种方法不仅适用于现代社会，而且会有助于未来的社会。
绿色可持续发展绿色化学从宏观上来看是一种绿色可持续发展的方式，它通过改进电池、光学器件和转化过程等方面，大幅降低了能源的消耗，这将大大地减少二氧化碳的排放，从而防止地球升温。
当然，这并不包括极端和过激的环保主义的思想，而是真正的合理的环保。
在科学界和工业界，绿色化学已经成为了大势所趋，且成为了一种非常受欢迎的研究领域，人们已经意识到了环保对未来社会的重要性。
新材料和新生产方式的出现表明，绿色化学已经越来越成熟，正在成为一种更加可持续和更加环保的产业，能够为人们的生活带来很多新的变化。
绿色化学的方法绿色化学的方法通常是在降低能源消耗及提高反应效率方面并行不悖，它结合了所有可行的方法来减少环境污染。
在这里，我们可以分别从物理学和化学的角度来研究这一领域多种学术前沿，具体方法也如下所述：原子层沉积（ALD）原子层沉积是一种绿色化学方法，它可以生产高质量和无缺陷的薄膜。
这种方法是在真空室中进行的，涉及到周期性地提供化学反应物分子和反应观察层的表面化学反应。
这种方法可以用于很多工业应用领域，比如产品表面处理、太阳能电池表面处理、微电子芯片和未来的纳米技术。
可再生能源可再生能源的开发和使用在绿色化学中也是一个重要的领域。
其中，太阳能光伏发电和太阳能热利用是最常见的。
德国成为了世界上最大的太阳能市场，而中国是最大的太阳能电池制造商。
除此之外，水力发电、风力发电、生物质能等也成为了我国可再生能源行业的发展前景。
绿色化学的发展和应用
绿色化学的发展和应用随着人类对环境问题的日益关注，绿色化学成为一个热门话题。
绿色化学是指在化学制品的生产过程中，最大限度地减少或消除对人类健康和环境的潜在危害。
它是可持续化学的关键部分，旨在实现经济、环境和社会可持续发展。
本文将探讨绿色化学的发展和应用，并介绍一些实际应用案例。
第一部分：绿色化学的发展历程绿色化学的发展始于20世纪70年代末期，当时出现了“绿色化学”的概念。
之后，一些早期的绿色化学方法被提出，例如在石油精炼中使用酸性催化剂，而不是氢氧化钠或其他强碱性催化剂，这可以减少酸性废弃物的产生。
在这个时期，绿色化学的主要目标是减少环境污染，特别是有害废物的产生。
到了21世纪，绿色化学的范围扩大到了其他领域，包括资源使用效率、能源效率、生物多样性保护等等。
现代绿色化学的主要目标是开发可持续的化学产品和更环保的化学过程。
这需要对化学反应、工艺和生产方式进行彻底的重新设计，并尽可能地减少环境影响。
第二部分：绿色化学的应用案例绿色化学的应用非常广泛。
下面我们将介绍几个实际的应用案例。
1. 生物质热解制备生物炭生物质热解是一种基于温度和时间的过程，将生物质分解为气体、液体和固体产品。
其中固体产物是生物炭，可以用作肥料、土壤改良剂和碳黑源。
使用这个方法的好处是不需要使用化石燃料，也不会产生废弃物。
2. 水基清洗替代有机溶剂水基清洗是一种代替有机溶剂的方法，可以减少对环境和工人健康的影响。
在很多工业领域，使用水清洗的效果和使用有机溶剂相当。
另外，水是环保和廉价的，可以减少生产成本。
3. 绿色催化剂绿色催化剂是一种可以控制化学反应过程的物质。
使用绿色催化剂可以减少有毒的废物和能源成本，同时提高反应率和选择性。
例如，新型纳米金属有机框架材料就能用作催化剂，可以加速不同化学反应。
第三部分：绿色化学的未来发展绿色化学已经成为许多行业的标准，随着技术的发展和落实政策要求，绿色化学将在未来继续发挥更加重要的作用。
下面我们讨论一些未来的发展趋势。
绿色化学研究现状及展望
绿色化学研究现状及展望绿色化学研究现状及展望摘要近几年,绿色化学迅速发展,受到社会的广泛关注。
从绿色原料、反应、催化剂、溶剂、产品等方面对绿色化学进行简述。
关键词绿色化学;原料;催化剂;溶剂;产品绿色化学即环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。
绿色化学是从源头开始阻止对环境污染的化学,是用化学技术与方法避免或减少有毒有害物质的使用与产生,以达到更佳的环境、社会效益的化学。
绿色化学是目前化学发展领域的热点及前沿学科,受到学术界的广泛关注。
绿色化学主要研究绿色原料、反应方法、绿色催化剂、绿色溶剂及绿色产物。
1绿色化学的特点采用无毒无害的原料;在无毒无害条件下进行反应;反应方法洁净环保;实现无废物排放;产品为环境友好型。
2绿色化学的研究进展2.1绿色原料在绿色化学中,主要是采用无毒无害的原料和采用生物技术将可再生资源合成等方法实现反应原料的绿色化。
2.2绿色化学反应1)开发“原子经济性”反应。
原子经济性反应是指原料分子中的原子100%地转化成产物,反应过程不产生副产物或废物,以实现废物的零排放。
原子经济性反应已经在工业上应用,目前我们需要做的是从环境保护和技术经济等方面继续进行研究和改进,这也是绿色化学研究的一个重要领域。
2)提高反应的选择性。
提高反应选择性方面的研究主要集中在提高烃类氧化反应的选择性上。
2.3绿色溶剂1)离子溶液。
离子液体由特定阳离子和阴离子构成,在室温或近于室温下呈液态。
离子液体具有良好环境友好性和可设计性等优点,这些优点使其作为新型的反应介质成为绿色化学的研究热点。
2)超临界流体。
采用无毒无害的溶剂代替挥发性有机化合物作溶剂已成为绿色化学的重要研究方向。
目前,开发超临界流体成为最活跃的研究,特别是超临界二氧化碳作溶剂。
超临界二氧化碳具有液体的密度,因此具有常规液态溶剂的溶解度;具有气体的粘度,因而有很高的传质速度。
同时超临界二氧化碳具有很大的压缩性,并且具有无毒、不可燃、价廉等优点。
绿色化学的相关研究进展
绿色化学的相关研究进展随着环保意识的提高以及可持续发展理念的普及，绿色化学已经成为了当今化学领域的一个热门话题。
它的出现不仅可以有效地保护环境，还可以帮助我们更好地利用资源，降低成本，提高效率。
在绿色化学领域，有很多研究正在进行中，下面我们就来了解一下相关的研究进展。
1. 绿色催化剂的研究催化剂是加速化学反应的关键，而绿色催化剂则是指在制备过程中无需采用有机溶剂等对环境有害的化学品。
近年来，各种绿色催化剂的研究已经取得了很大的进展。
比如，利用金属-有机骨架化合物可以制备出高效、低毒的催化剂，从而实现对环境的保护。
此外，也有一些无机催化剂，如固体酸催化剂、氧化钒催化剂等被广泛研究。
2. 绿色溶剂的研究溶剂在化学合成中占有重要的地位，但是传统溶剂对环境的影响极大。
因此，绿色溶剂的研究也成为了绿色化学领域的重要研究内容。
绿色溶剂主要是指可再生、可降解的有机溶剂以及水等无毒溶剂。
研究表明，许多天然物质也可以作为绿色溶剂，如环境友好的乙醇、甘油、葡萄糖等。
这些绿色溶剂具有良好的环保性能和低毒性，可以显著降低合成过程中对环境和人体的危害。
3. 绿色反应的研究绿色反应主要是指在反应过程中无需使用有毒、危险的化学品，如酸、碱等；同时该反应可以高效、可控地进行。
在绿色化学领域，绿色反应的研究也十分活跃。
例如，绿色合成化学反应包括脱氢、还原、羰基还原等等，这些反应可以高效地进行，并且无需使用有害的化学试剂。
此外，化学修饰领域的绿色反应也取得了令人瞩目的成果。
4. 绿色材料的研究绿色材料是指环保、可持续的材料，这种材料不仅对环境无害，而且对人体也无毒。
随着人们对环保、健康新概念的逐渐认识，绿色材料的研究也逐渐得到了重视。
如利用天然纤维素材料、开发高效、可再生的太阳能电池、开发无毒、易降解的生物基材料等等，这些绿色材料不仅可以提高新能源的利用效率，而且能够减少进一步危害环境的行为。
在绿色化学研究领域，还有很多其他的研究正在进行中。
绿色化学反应的研究及应用
绿色化学反应的研究及应用绿色化学反应是一种基于环保理念的反应方法，旨在避免不必要的环境污染、降低化学废物的产生、减少对生态环境的损害。
绿色化学反应在各个领域得到了广泛应用，特别是在有机合成、生物医药等领域中，优势尤为突出。
本文将介绍绿色化学反应的概述、进展和应用等方面的内容。
一、绿色化学反应的概述绿色化学反应是一种基于环保理念的反应方法。
该方法工艺上不采用含毒有害物质，更不以环境污染为代价。
具体来讲，就是尽可能减少有害副产品的产生，缩短反应时间，节约受体、5降低反应温度等措施，使有机合成反应过程更加合理、简便、迅捷，并且不仅反应效率高，而且周期短，操作简单，维护容易、成本低。
二、绿色化学反应的进展随着化学合成、药物合成等领域的逐渐发展，对绿色合成的需求越来越迫切。
传统的有机合成方法大多数情况下需要使用有毒有害的底物和试剂，产生大量的有害废弃物，不仅污染环境，而且操作费时费力，人力物力资源浪费严重。
而绿色合成法可以解决这些问题，被视为有机合成领域的发展前景。
近年来，绿色化学反应在各领域中的应用得到了迅速的发展，研究领域也逐渐拓宽。
1、绿色合成与有机化学反应。
绿色合成以其环保、高效、可控、安全等特点广泛应用于有机化学反应领域。
例如，以水为溶剂进行催化剂反应，可以降低反应温度与能耗，显著提高催化剂效率，加快化学反应进程，同时减少有害废弃物的产生。
2、绿色合成在药物合成中的应用。
绿色化学反应对于药物合成的影响相当显著。
传统的药物合成方法不仅废物产生较多，而且操作繁琐、成本高昂，而绿色合成法可以有效地提高实验效率，并且得到的药物不仅具有与传统方法相当的有效性，而且成本更低。
3、绿色合成在生态环保中的应用。
绿色合成法不但可以降低环境污染，而且更有助于强调环保意识，提高社会人士的环保意识。
以此来保护和维持人类居住和生存的环境。
在国际上很多大会都强调了绿色化学反应对环境保护的作用，预计未来应用前景非常广阔。
三、绿色化学反应的应用绿色化学反应在各个领域都得到了广泛应用。
绿色化学方法的研究进展
绿色化学方法的研究进展随着环保意识的不断提高，绿色化学逐渐引起了人们的关注。
而绿色化学方法就是为了更好地保护环境而发展起来的一种新型化学方法。
它强调在化学过程中减少或避免对环境的负面影响和对人类健康的危害。
本文将从绿色化学的定义、特点、应用以及研究进展等方面对其进行探讨。
一、绿色化学的定义和特点绿色化学是指在化学合成和生产中，通过使用环保、可再生的原材料，避免或减少有毒有害的反应物和产物，实现对环境造成的污染和对人类健康造成的危害尽量的减少和避免。
绿色化学的特点主要有：1. 增加效率和降低成本绿色化学方法可以实现原材料的精准使用，减少多余的反应物和催化剂，从而提高效率和降低成本。
2. 减少危害和毒性绿色化学方法可以避免使用有毒有害的化学物质，减少对环境和人体的危害，对人类健康和环境保护产生积极的影响。
3. 节约资源和能源绿色化学方法可以通过减少化学反应中的废品和垃圾产生，从而节约资源和能源，减小环境污染。
二、绿色化学方法的应用绿色化学方法广泛应用于有机合成、化工制造、材料科学等领域。
以下是几个常见的应用方面：1. 有机合成绿色化学方法可以用于高效合成天然产物、药物、化妆品等有机化合物。
例如，利用微波辅助合成有机物可以大大提高反应速度和产物纯度。
2. 化工制造绿色化学方法可以用于化工制造，减少对环境的污染和对人类健康的影响。
例如，制备各种树脂、纤维，以及精细化工品等。
3. 材料科学绿色化学方法可以用于材料科学领域，制备高性能材料，如纳米材料、有机-无机复合材料等。
例如，利用生物酶在液相中制备二氧化硅纳米颗粒的方法就是绿色化学方法之一。
三、1. 微波辅助反应微波辅助反应是目前绿色化学方法中比较先进的一种方法。
微波能够提高反应速率和反应活性，同时减少反应的时间和废弃物的量。
2. 超临界流体超临界流体是一种介于气态和液态之间的特殊物质，具有极高的温度和压力。
利用超临界流体技术可以大大减少有机溶剂的使用，同时减少废弃物的生成。
绿色化学
4.5.产品的绿色化
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所谓绿色产品，是指产品在使用过程中和使用后不会危害生态环 境和人体健康，产品具有合理的使用功能及使用寿命，产品易于回收、 利用和再生，报废后易于处理，在环境条件下容易降解。 如用再生纸作购物袋，用再生塑料制造各种容器，不但可节约宝 贵的资源，还可以减少固体废弃物的排放。再如目前大量使用的聚苯 乙烯发泡塑料快餐盒，使用后成为白色垃圾，在自然条件下，需数百 年方能降解，对环境带来严重的影响。为了加速它的自然降解，生产 时可在其中加入光敏剂、化学助剂等，使其在使用后几个月内即分解 成无害物质。
绿色化学及其研究进展
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1.绿色化学的概念 2. 绿色化学的特点 3. 绿色化学的原则 4. 绿色化学的研究进展
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一、绿色化学的概念
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随着全球化环境污染的日益加剧和资源的急剧耗竭,人类的发展 受到前所未有的威胁. 人类正面临着有史以来最严重的环境和生态危 机。当代全球的十大环境问题是:(1) 大气污染; (2) 臭氧层破坏; (3) 全 球变暖; (4) 海洋污染; (5) 淡水资源的紧张和污染; (6) 土地的退化和 沙漠化;(7) 森林锐减; (8) 生物多样性减少; (9) 环境公害; (10) 有害化 学品和危险废物。其中大部分与化学和化工产品的化学物质有关。 20世纪90年代初，综合考虑环保、经济、社会以及化学工业自 身发展的要求，具有全新理念的“绿色化学”应用而生。绿色化学 的提出及有关科学研究，是具有产业革命性质的跨世纪科技战略问题， 具有重大的科学、经济和社会意义。
2005年
2006年
Metabolix , Inc.公司“利用生物技术将整个酶催化反应引入到某些细 菌中,以细菌作为微型反应器制造天然塑料聚羟基烷酸酯( PHA)。
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绿色化学研究进展及其中GAP化学举例赵宝晶2011201154摘要：在能源、环境日趋紧张的新世纪，传统化学向绿色化学的转变已经成为历史的必然。
本文全面介绍了绿色化学的定义、原则以及研究方法（原子经济、E指数）、并按照目前通用的分类方法从原料、催化剂、溶剂、合成方法、产品的绿色化五个方面对绿色化学进展作了全面的综述。
最后以李桂根教授最新提出的GAP（Group-Assistant-Purification）化学为绿色化学的实例，做了具体的分析。
关键词：绿色化学、GAP化学Abstract: Growing tension in the energy, the environment in the new century , the traditional chemical shift to green chemistry has become a historical necessity. A comprehensive introduction to the definition of green chemistry principles and research methods ( atom economy and E index) , and in accordance with the classification of the current Green Chemistry from the five aspects of green raw materials, catalysts , solvents , synthetic methods , products a comprehensive overview . Finally, Professor Li Guigen latest GAP (Group - Assistant - Purification ) Chemistry for Green Chemistry instance , to do a specific analysis .Key words: green chemistry, GAP chemical1绿色化学1.1绿色化学定义绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。
绿色化学即用化学的技术和方法去减少或停止那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂、产物、副产物等的使用与产生[1]，使污染消除在生产的源头，使整个合成过程和生产过程对环境友好、不再使用有毒、有害的物质、不再产生废物、不再处理废物。
它是治本、治根、是从根本上消除污染的对策。
1.2绿色化学原则美国科学家、绿色化学的倡导者阿纳斯塔斯( Anastas )和韦纳(Waner )提出绿色化学的12条原则[2]。
(1)防止废物的生成比在其生成后处理更好。
(2)设计的合成方法应使生产过程中所采用的原料最大量地进入产品之中。
(3)设计合成方法时, 只要可能, 不论原料、中间产物和最终产品，均应对人体健康和环境无毒、无害。
(4)设计的化学产品应在保持原有功效的同时，尽量无毒或毒性很小。
(5)应尽可能避免使用溶剂、分离试剂等助剂如不可避免，也要选用无毒无害的助剂。
(6) 合成方法必须考虑反应过程中能耗对成本与环境的影响, 应设法降低能耗, 最好采用在常温常压下的合成方法。
(7) 在技术可行和经济合理的前提下，采用可再生资源代替消耗性资源。
(8) 在可能的条件下，尽量不用不必要的衍生物。
( 9) 合成方法中采用高选择性的催化剂比使用化学计量助剂更优越。
(10) 化工产品要设计成在终结其使用功能后, 不会永存于环境中, 要能分解成可降解的无害物质。
(11) 进一步发展分析方法,，对危险物质在生成前实行在线监测和控制。
(12) 一个化学过程中使用的物质或物质的形态，应考虑尽量减小实验事故的潜在危险，如气体释放、爆炸和着火等。
1.3绿色化学研究方法1991年，美国斯坦福大学的化学教授Trost [3]首先提出化学反应中的“原子经济性”( Atom Economy) 思想，即化学反应中究竟有多少原料分子进入到了产品之中，有多少变成了废弃的副产物。
最理想的原子经济当然是全部反应物的原子嵌并入期望的最终产物中，不产生任何废弃物。
这时的原子经济便是100%。
原子经济的定量表述就是原子利用率：原子经济性或原子利用率= ( 预期产物的分子量/全部反应物的原子量总和) ×100%。
利用“原子经济性”思想，仅从反应方程式出发，就可简单快捷地评价反应路径的合成效率和环境友好程度，因而在绿色化学领域，成为合成化学家评估筛选最优反应路径的重要筛选指数。
E指数是化学家Sheldon[4]提出来的。
它是从化工生产中的环保、高效、经济角度出发，通过化工流程的排废量来衡量合成反应的。
E指数( 或称E因子) =废弃物( kg) /预期产物( kg)这里的废弃物是指预期产物之外的任何副产物，包括反应后处理过程产生的无机盐。
要减少废弃物使E指数较小, 很重要的一方面是改变许多经典有机合成中以中和反应进行后处理的常规方法。
以上两种研究方法在评价一个反应是否“绿色”方面具有极为重要的作用。
2绿色化学研究内容2.1原料的绿色化原料的绿色化主要表现在利用可再生资源作为原料以及采用低毒或无毒无害的原料代替高毒原料方面。
目前的有机化学品及化学工业主要是基于不可更新的化石燃料石油的基础上的，但从长远的角度而言, 寻找可更新的用于取代化石燃料的资源势在必行。
目前相关的研究主要集中在农业生物质( 生物原料、Biomass) 和二氧化碳等等,这些可更新资源的一个显著优点是具有极其广泛的来源。
现有化工生产中往往使用剧毒的光气和氢氰酸等作为原料, 为了人类健康和环境安全, 需要用无毒无害的原料代替它们来生产所需的化工产品。
在代替剧毒的光气作原料生产有机化工原料方面, 碳酸二甲酯( DMC) 起到了重要的作用。
DMC无毒而且在无光气的环境中合成, 如由甲醇和氧气或由甲醇与二氧化碳为原料合成[5]。
Figure 1西维因的绿色合成2.2催化剂的绿色化正确地选用催化剂,不仅可以加速反应的进程,极大地改善化学反应的选择性,提高转化率、提高产品质量、降低成本、而且从根本上减少或消除副产物的产生、减少污染、最大限度地利用各种资源、保护生态环境,这正是绿色化学研究所追求的目标。
以前醇类的氧化通常采用六价铬等有毒重金属作为催化剂, Sheldo和其合作者[6]设计了许多绿色催化系统用来将醇转化为醛或酮。
其中一条路线即是采用钌催化剂和2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧化物( TEMPO)在给氧条件下氧化一大类的醇,氧化能在无溶剂条件下进行且唯一的副产物是水。
Figure 2环己醇催化氧化制备环己酮2.3溶剂的绿色化当前广泛使用的溶剂是挥发性有机化合物,其在使用过程中有的会引起地面臭氧的形成,有的会引起水源污染,因此减少溶剂的使用,改进传统的溶剂,选择对环境无害的溶剂以及开发无溶剂反应是绿色化学的重要研究领域。
越来越多的反应正广泛使用超临界流体、离子液体、水或无溶剂条件作为反应媒介并取得了较好的效果。
超临界流体用于溶剂的反应有催化氢化、Diels- Alder反应、烯键易位反应、环化反应、傅克烷基化反应、酯化反应、氧化反应、烷基化反应、重排反应和水解反应等。
2.3.1超临界流体为溶剂最近Leitner已经证明在SCCO2中反应比用二氯甲烷作溶剂更能提高氢化亚胺的催化效率,采用手性iridium催化剂得到胺产物的收率为80%,转化率为99%[7]。
Figure 3超临界流体为手性亚胺的选择性催化氢化2.3.2以离子液体为溶剂离子液体的出现为液相反应提供了一个新的绿色溶剂,它在常温下蒸气压几乎为零,而且容易设计合成,只需改变阴阳离子即可,既不造成环境污染,又不会导致产品中含溶剂杂质;并且由于离子液体通常对有机金属化合物有较好的溶解性,因此它尤为适合用作以过渡金属配合物为催化剂的反应溶剂。
2.3.3以水为溶剂水作为溶剂有其独特的优越性,因为水是地球上自然丰度最高的溶剂价廉、无毒、不危害环境此外。
水溶剂特有的流水效应对一些重要的有机反应是十分有益的,有时可提高反应速率和选择性。
在化学和制药行业广为使用的Heck反应, 亦能够通过一种钯催化剂的催化在水中进行。
使用一种IRA-400离子交换树脂作为碱, 然后将之转化为季铵盐。
该盐能够稳定钯催化剂, 进而加快反应速率[8]。
Figure 4水相钯催化Heck反应2.3.4固态反应采用无溶剂的固相反应也是避免使用挥发性溶剂的一个研究动向, 固相化学反应实际上是在无溶剂化作用的新颖化学环境下进行的反应, 有时比在溶液中反应更为有效。
二氢嘧啶酮在钙离子通道阻抗剂、抗高血压试剂以及抗癌药物方面应用广泛, 最近该类药物可以通过无溶剂条件合成。
将1, 3-二羰基化合物与醛和脲充分混合, 在无溶剂和无催化剂的条件下加热1 h, 产物用热乙醇重结晶和过滤得到分析纯产品。
该方案避免了Lewis酸催化剂的使用以及丙酮和二氯甲烷之类的溶剂。
Figure 5固相合成二氢嘧啶2.4绿色合成方法将绿色化学原则运用于合成方法的设计能够得到更有效的化学反应, 不仅大大减少副产物的产生, 而且提高了生产者的安全性,当然受益最大的还是环境。
在重新设计一种抗抑郁sertraline的合成路线后,新的生产工艺使产物的收率加倍的同时还每年减140 t TiCl4,440 tTiO2废弃物, 150 t 35%的盐酸, 以及100 t 50%的氢氧化钠的使用。
提高产量的主要步骤只是将第一步中原来使用四种有机溶剂的混合物改变为使用单一溶剂乙醇。
因而溶剂的使用量由以前的每吨产品需要60000 L溶剂降为每吨只需6000 L。
新的商化路线在提供安全的操作环境减少能耗和废弃物。
Figure 6Sertraline重新设计合成路线3 GAP化学研究内容3.1 GAP化学的定义GAP是Group-Assistant-Purification[9]的缩写，GAP化学指的是基团辅助纯化化学。
对于这方面研究最多的是李桂根教授（美国亚利桑那大学博士，现任美国德州理工大学化学与生物化学系教授），我们主要通过讨论李桂根教授发现的包括引入手性N-phosphonyl (N -膦)以及N-phosphinyl imines(N -膦亚胺)辅助基团的一系列反应来阐述GAP化学。
反应中分离纯化包含N-phosphonyl 或N-phosphinyl imines基团手性氨基异构产品只需要简单的通过正己烷或乙酸乙酯清洗就能够实现。
而且，产物中手性或非手性的N-phosphonyl辅助基团能够很容易的在很温和的条件下除去，脱下来的N-phosphonyl辅助基团能够通过正丁醇经过一次萃取重新收集，循环使用。