现代有机合成技术-绿色合成

现代有机合成技术

绿色合成一、绿色化学1．定义：利用化学的技术和方法减少或消灭那些对人类健康、社会安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂、产物及副产物等的使用和生产。意义：从源头上防止污染的化学，是一种能最大限度地从资源合理利用、环境保护及生态平衡等方面满足人类可持续发展的化学。绿色化学原理

防止污染优于治理污染

原子经济性

无害化学合成

设计安全化学品

使用安全溶剂和助剂

设计能源经济性反应

使用可再生原料

尽量避免不必要的衍生步骤

催化剂优于化学计量试剂

降解设计

预防污染中的实时分析

防止意外事故的安全工艺

主要讨论常见的几类有机合成反应：如重排反应、加成反应和周环反应等。（1）重排反应重排反应是通过热、光及化学诱导等方法来控制的。特点：就是反应物分子中的所有原子经重新组合后均转移至产物分子中，无内在的废物产生。例：如Beckmann重排、Claisen重排等。由于加成反应是将一种反应物分子全部加到另一反应物分子上，因此是原子经济性反应。例如：（1）以水作反应溶剂（2）以超临界流体作为反应溶剂（3）以离子液体为溶剂

一、海洋船舶防垢剂二、低毒杀虫剂三、聚天冬氨酸作阻垢剂四、过氧化氢漂白活化剂

Rohm&Haas公司研究出了4，5-二氯-2-正辛基-4异噻唑啉-3-酮，[称为Sea-Nine(tm)抗浮游生物剂]，这类新的抗浮游生物药品的毒副作用小，并已用于船舶涂料中，效果很好。

Sea-Nine(tm)

在生物体中累积基本上为零，因此对非目标海洋生物不会造成危害。有机磷酸酯和氨基甲酸酯对环境的危害比有机氯农药（比如艾氏剂、狄氏剂和DDT）的危害相对较小，这是因为有机磷酸酯和氨基甲酸酯残留时间短不易进入食物链。

这种杀虫剂可对毛虫、鳞翅目昆虫（包括蝴蝶和蛾）的幼虫起抑制作用。Tebufenozide对抑制害虫数量非常有效，并且对其它非鳞翅目昆虫无害

水垢问题：降低了锅炉、管道的流通量，阻碍热量传输，导致使用寿命缩短。水垢使这些系统不能有效的运转，增加了能耗，需要频繁的维护。水垢来源：硫酸钡，硫酸锶，硫酸钙和碳酸钙等水中不溶物质在锅炉管道、水泵、热水器和冷凝器中沉积、积累，形成。例如：在矿井、印染、造纸、各种工业生产和油田生产中的给排水设备都会遇到此问题。

聚丙烯酸酯PAC是最常用的工业阻垢剂之一，每年这种聚合物的使用量均很大。它能作为阻垢剂是因为它在晶体表面有很强的吸附作用，付着在晶体的生长点上以阻止更多的不溶物沉积。Donlar公司已经开发出一种生产多聚天冬氨酸TPA的可行方法，TPA是一种PAC替代品，可用来消除锅垢。和PAC不同的是TPA可以被微生物降解，它解决了PAC淤渣提取及填埋的问题。

它还能在油田生产中用做防腐剂并最终取代目前使用的有毒性的胺类防腐剂。

木料由大约70%的聚糖（纤维素和半纤维素的混合物，用于造纸）和30%的木质素（作为“胶粘剂”将聚糖纤维粘在一起）组成。造纸时，必须将大部分木质素去掉，否则：制成的纸会产生褐色污点，纸浆中少量木质素的存在会使本来白色的纸逐渐泛黄。木质素可通过化学或机械方法去除。木材被切成小片放入氢氧化钠和硫化钠浴中，促使木质素降解。木质素降解后，木片就失去了原有的坚硬，形成了纸浆。用氢氧化钠和硫化钠处理后，80～90%的木质素被分解了。

为了制出很白的纸，必须通过漂白工艺除去纸浆中剩下的木质素。除去木质素的一种途径是将纸浆与氯气反应，这种方法虽然可使纸浆漂白，但对环境具有危害的。

木质素与氯气在木质素的芳环上发生氯代反应。这些氯取代的有机物是含部分氧的杂烷，如2,3,7,8-四氯-二苯基-对-二氧杂六烷和呋喃衍生物。这些二氧杂烷、呋喃类化合物。但实验室的动物实验表明这些物质会致癌，引起后代的理解力下降和行为异常以及神经免疫力下降。特别要指出的是2,3,7,8-四氯-二苯基-对-二氧杂六烷，它是纸浆漂白中产生的最常见和毒性最大的二氧杂烷化合物。

其它漂白方法使用完全无氯的漂白剂，如过氧化氢、臭氧、氧气等，这些方法免去了二氧杂烷化合物和其它有机氯化合物的生成，但并未被普遍接受。部分原因