现代有机合成论文

1、学年论文学 院化学化工学院专 业化学年 级姓 名论文题目现代有机合成指导教师职称教授成 绩摘要 1关键词 1Abstract .1Keywords 1引言 11开发“原子经济性”反应.22选用更“绿色化”的起始原料和试剂 .23采用无毒无害的高效催化剂 .34采用无毒无害的溶剂.3结束语 .4参考文献 .4现代有机合成学生姓名：马韵会学号：20115051217化学化工学院化学指导老师：金春雪职称：教授摘要：有机合成是综合应用各类有机反应及其组合、有机合成新技术、有机合成设计及策略以获得目标产物的过程。有机合成既与材料、生命、环保、能源四大支柱 学科密切相关，也与我们社会的现代文明和日常生活密

2、切相关。近年来绿色化学2、洁净技术、环境友好过程已成为合成化学追求的目标和方向。可见21世纪有机合成所关注的不仅仅是合成了什么分子，而是如何合成，其中有机合成的有效性、经济性、 环境影响和反应速率将是有机合成研究的重点，尤其是绿色有机合成的研究。关键词：有机合成；绿色化学；绿色合成Abstract： Orga nic syn thesis is a comprehe nsive applicatio n and comb in ati on of various types of orga nic react ions, orga nic syn thesis tech no logy ，th

3、e process of desig n and orga nic syn thesis strategies to obtai n the desired product. Orga nic syn thesis is closely related to both materials, life, en vir onmen tal protecti on, en ergy four pillars of discipli ne, but also closely related to the daily life of moder n civilizati on and our socie

4、ty .In rece nt years, gree n chemistry 2, clea n tech no logy, en vir onmen tal-frie ndly process has become the pursuit of the goals and directi on of syn thetic chemistry. Visible in the 21st cen tury is not only of concern to the organic synthesis of what synthesized molecules, but how syn thesis

5、, where the validity of orga nic syn thesis, economy, en vir onmen tal impact and the reaction rate will be the focus of research in organic synthesis, especially green organic syn thesis study131.Keywords： Organic Synthesis; Green Chemistry; Green synthesis引言有机合成是指利用化学方法将原料制备合成新的有机物的过程。它是一个极富创造性的领域

6、。早期的有机合成主要是合成自然界中已存在的但含量稀少的有机化合 物。后来根据结构与性质关系的规律性和实际需求，进一步合成了自然界不存在的、具有理论和实际价值的有机化合物进入21世纪以后，在人类物质生活不断提高和工业化高度发展的同时，大量排 放的工业和生活污染物却反过来使人类的生存环境迅速恶化，这就使化学家面临新的挑战，即要去发展对人类健康和环境较少危害的化学。这一问题近年来已受到相当重视，并出现了一系列新名词，如绿色化学 、环境友好化学、洁净化学、原子经济性 等。绿色化学研究过程中应遵循12条原则：1.防止污染优于治理污染2.注重原子经 济性3.无害化学合成4.设计安全化学品5.使用安全溶剂和

7、助剂6.设计能源经济性反 应7.使用可再生原料8.尽量避免不必要的衍生步骤 9.催化剂优于化学计量试剂10. 降解设计11.预防污染中的实时分析12.防止意外事故的安全工艺。1开发“原子经济性”反应合成效率是当今化学合成关注的焦点。合成效率包括两个方面：一个是选择性， 另一个就是原子经济性，即原料分子中究竟有百分之几的原子转化到产物中去了。一个有效的合成反应不但要有高度的选择性，而且必须具备较好的原子经济性，尽可能充分地利用原料分子中的原子。理想的原子经济性的合成反应应该是原料分子中的原 子百分之百地转变成产物，不需要附加，或仅仅需要无损耗的催化剂。例如在下列反应中：A+4C+D其中，C为产物

8、。D为副产物。在原子经济性的 反应中，D应减至非常小或接近零，即：A+4 C。目前，有些有机原的生产已采用原 子经济反应，如丙烯氢甲酰化制丁醛、甲醇羰化制醋酸、乙烯或丙烯的聚合、乙烯直 接氧化成环氧乙烷等。微波有机合成技术是近年来发展起来的一种新型有机绿色合成新技术。据研究微波加热是通过电介质分子将吸收的电磁能转变为热能的一种加热方式，属于体加热方式，温度升高快，并且里外温度相同，克服了常规加热方式能量利用率低、温度分 布不均匀等诸多缺点。并且微波在材料合成领域，已经逐渐发展成为一种独立的化学 方法或与其它方法相结合，用在促进化学反应的进行当中。2选用更“绿色化”的起始原料和试剂为使制得的中间

9、体具有进一步转化所需的官能团和反应性， 在现有化工生产中仍 使用剧毒的光气和氢氰酸等作为原料。 为了人类健康和社区安全，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。Riley等报道了工业上已开发 成功一种由胺类和二氧比碳生产异氰酸酯的新技术。在特殊的反应体系中采用一氧化 碳直接羰化有机胺生产异氰酸酯的工业化技术也由Manzer7开发成功。Tundo报道了用二氧化碳代替光气生产碳酸二甲酯的新方法。Komiya9研究开发了在固态熔融的 状态下。采用双酚A和碳酸二甲酯聚合生产聚碳酸酯的新技术，它取代了常规的光气 合成路线，并同时实现了两个绿色化学目

10、标。3采用无毒无害的高效催化剂相对于化学当量的反应，高选择性、高效的催化反应更符合绿色化学的基本要求。 许多有机合成反应中，液体酸或碱是最常用的催化剂，其价格便宜、催化效率高，但 对设备腐蚀严重、污染大、副反应多、后处理困难。为克服传统催化带来的危害，研 究和开发新型绿色催化剂自然就成为目前最前沿的热点之一。较成功的有各种新型分子筛催化剂、固体超强酸或碱催化剂、杂多酸催化剂、夹层固体催化剂及相转移催化 剂。这些新型催化剂的催化能力均优于传统的酸碱催化剂，同时对环境友好，目前正大量应用于有机合成中。在不对称合成中催化不对称合成是最有效的方法。通过不对称催化不但可以提供医药、农药、精细化工所需的关

11、键中间体，而且可以提供环境友好的绿色合成方法。 催化不对称合成反应主要包括催化不对称氢化反应、氢硅烷化反应、氢甲酰化反应、 氢酯化反应、环丙烷化反应、环氧化反应、不对称酮还原反应、糖类衍生物催化反应 和酶催化反应。4采用无毒无害的溶剂当前广泛使用的试剂是易挥发性的有机化合物，会造成较重的环境污染，采用无 毒无害的溶剂替代有机化合物溶剂已成为绿色化学的重要研究方向。首先考虑的是水溶剂。水是自然界中最丰富的溶剂，无毒无害且价廉。水相中的有机反应操作简便、 安全，不用担心易燃易爆等问题。在有机合成中，可省略诸如官能团的保护、去保护 等合成步骤，其疏水效应可提高反应速率和选择性，是理想的绿色溶剂。其次

12、，可以选用超临界和近临界流体溶剂，特别是超临界二氧化碳。超临界二氧 化碳有适中的临界压力和温度、来源广泛、无毒廉价并且不可燃等诸多优点，使用超 临界流体二氧化碳萃取速度快、萃取物干净、溶剂用量少，已在分析化学、废水处理 等方面得到广泛的应用。目前，近临界水的研究也引起了重视，它有许多优点：只需要较低的温度和压力，对有机物的溶解性能相当于丙酮或乙醇；介电常数介于常态水和超临界水之间，既能溶解盐、又能溶解有机化合物。因此，近临界水在一些有机合 成中也得到了广泛的应用。除此之外，还可以选用离子液体溶剂。离子液体指室温或低温下液体状态的盐， 由含氮、磷有机阳离子和大的无机阴离子(BFp PF6等)组成

13、。它具有可操作温度范 围大、溶解度大、相对便宜且易制备、易回收、可循环使用等优点，被认为是一类很 好的溶剂并已在工业生产中得到应用。结束语展望21世纪，全球的城市化、工业化将继续发展，人口还要继续增加，对化学 工业的需求也将增多。而人们对改善环境、提高生活质量的要求又越来越强烈，联合 国环保小组反复强调“保护环境是可持续发展的重要内容，直接关系到全球经济建设 的成败”。绿色化学以其“原子经济性”为基本原则，一方面充分利用资源防止浪费， 另一方面实现“零排放”，达到不污染环境的效果。因此，有机合成化学应该遵守绿 色化学的基本原则，研究和发展对环境友好、造福于人类的新型化学。参考文献：1 绿色合成

14、技术的新进展杨海贤济南职业学院学报2006年03期2 绿色化学在有机合成方面的应用高宝平 吕梁3 绿色有机合成研究进展天津化工2009年第6期4 绿色合成在有机化学中的含义及应用内蒙古石油化工2007年第8期5 Trost B M.The at ome conomy are search for synthetic efficiencyJ. Scie nce,1991,254:1471-1477.6 雍胜利，李树颖.在有机合成中的应用J.包头师范学院化学学院，2005年03期7 Man zer S, Selva M, Tundo P. Dimethylcarb on ate for eco frie ndly methylati on reactio nJ.Chemosphere,2001,43(1)115-121.8 肖翠玲，王艳花，董树生.21世纪的绿色基础化学原料碳酸二甲脂J.化工进展