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有機化學(xué)化工中綠色化學(xué)的應用探析
在實(shí)現綠色化學(xué)的過(guò)程中，首先需要面對的問(wèn)題就是原料的綠色化，下面是小編搜集整理的一篇探究有機化學(xué)化工中綠色化學(xué)應用的論文范文，供大家閱讀借鑒。
摘要： 隨著(zhù)我國社會(huì )水平的提高，工業(yè)建設的發(fā)展，人們對于環(huán)境的保護意識也越來(lái)越強。在化工企業(yè)的日常生產(chǎn)中，經(jīng)常會(huì )由于各類(lèi)化工垃圾的排放而對環(huán)境造成極大的污染。而綠色化學(xué)就是針對此種情況而生的一種從源頭解決化工污染問(wèn)題的新理念，同時(shí)還能夠在保護環(huán)境的同時(shí)使企業(yè)有效減少生產(chǎn)升本，獲取更多的經(jīng)濟利益。在本文中，將就有機化學(xué)化工中綠色化學(xué)的應用進(jìn)行一定的探析。
關(guān)鍵詞：有機化學(xué)化工 綠色化學(xué) 應用探析
1.引言
化學(xué)是現今人們生活中必不可少的重要學(xué)科，其產(chǎn)生的各項發(fā)明以及用品都為人們的生活作出了很大的貢獻。而就在化學(xué)為人們帶來(lái)便利的同時(shí)，其在生產(chǎn)過(guò)程中排放的有害物質(zhì)以及化學(xué)廢品也對我國自然環(huán)境以及人民健康都帶來(lái)了嚴重的隱患。而就在這種嚴峻的形式中，綠色化學(xué)的概念出現在了人們的面前，其能夠在正常發(fā)揮化學(xué)自身作用的同時(shí)將化學(xué)對于人身以及環(huán)境所造成的威脅降至最低。正是由于綠色化學(xué)的這種全新理念以及巨大潛力，也使得其成為了我國目前的熱點(diǎn)之一。
2.綠色化學(xué)的概念
綠色化學(xué)，也可以稱(chēng)為環(huán)境無(wú)害化學(xué)，其存在的意義就是在設計生產(chǎn)化學(xué)用品的過(guò)程中避免對環(huán)境造成危害，并保證設計出的化學(xué)產(chǎn)品無(wú)論是在經(jīng)濟上還是技術(shù)上都可以實(shí)施的一個(gè)過(guò)程，其具體分為對于化學(xué)物質(zhì)的合成、催化、檢測等等環(huán)節。近年來(lái)，世界各方對于綠色化學(xué)都作出了一定的研究，并以綠色化學(xué)原料、綠色溶劑、綠色催化劑等方面積極開(kāi)展綠色化學(xué)的研究。
3.綠色化學(xué)在有機化工中的應用
在對綠色化學(xué)概念具有一定的了解后可以知道，如果想真正的使一個(gè)有機化學(xué)合成都實(shí)現綠色化，其同許多方面以及因素間都會(huì )存在很大的聯(lián)系。在有機化學(xué)合成過(guò)程中，首先需要研究的就是所使用的化工原料是否能夠更加綠色，而當對化學(xué)原料確定之后，則應當對以往的反應流程進(jìn)行細致的觀(guān)察分析，研究生產(chǎn)流程是否合理、是否還存在更為綠色、環(huán)保的生產(chǎn)流程。而在這個(gè)過(guò)程中，對于在化工反應中所必須用到的催化劑以及溶劑等方面因素也應當盡可能的保持其綠色化，從而保障化工反應的“全綠色”化進(jìn)展。
3.1 綠色原料
在實(shí)現綠色化學(xué)的過(guò)程中，首先需要面對的問(wèn)題就是原料的綠色化，其也正是我們實(shí)現綠色有機合成的基礎。比如在我國的有機化工合成中，所使用的生產(chǎn)原料通常都是石油化工原料，而將其有效的替換為綠色生物原料，則是在綠色化學(xué)理念中的重要方式，也是對我國環(huán)境起到保護作用的重要途徑。對于生物原料而言，其主要由纖維素以及淀粉兩大部分所組成，其中，淀粉在化學(xué)反應中較為容易轉變?yōu)槠咸烟�，而纖維素則能夠在木質(zhì)素以及結晶的作用下，通過(guò)纖維素酶來(lái)將其以一種間接的方式轉變?yōu)槠咸烟�。而當我們獲得葡萄糖之后，則能夠以其作為原料，通過(guò)相應酶的作用獲得己二酸，從而通過(guò)這種方式代替以往利用笨獲得己二酸的方式。因為我們知道，笨是一種對人體有害的物質(zhì)，有很大的致癌幾率，所以在技術(shù)以及經(jīng)濟的保證下，在有機合成的過(guò)程中實(shí)現使用原料的去笨化，則能夠起到起到很好的保護環(huán)境以及保護人類(lèi)健康的作用，也正是我國開(kāi)展綠色化學(xué)的一個(gè)重要目標。
3.2 綠色催化劑
在綠色化學(xué)中，要求在化學(xué)反應中應當具有高效的反應速度，并且當化學(xué)反應完畢后應當得到盡可能少的副產(chǎn)物，從而最終實(shí)現少排放甚至零排放，并以此作為現今社會(huì )提倡的原子經(jīng)濟特征。而同傳統的化學(xué)反應相比，這種具有高效、多選擇性的催化方式也能夠很好的符合我國開(kāi)展綠色化學(xué)的需求。而在其中，原子經(jīng)濟則是我國開(kāi)展綠色化學(xué)的一個(gè)核心理念，其主要強調的是在化學(xué)反應過(guò)程中，應當將所有參與到反應中的原子都能夠出現在反應物中，并在反應的過(guò)程中不會(huì )出現廢棄物，而部分常見(jiàn)反應如加成反應、重排反應以及化合反應等都屬于原子經(jīng)濟性反應。
3.2.1 催化不對稱(chēng)
在有機合成反應中，催化不對稱(chēng)合成也是一種行之有效的合成方式，而這種催化不對稱(chēng)方式也在我國成為了一個(gè)人們廣泛研究的特點(diǎn)。通過(guò)不對稱(chēng)催化方式的應用，不僅能夠在反應的過(guò)程中獲得一些在其它精細化工以及農藥領(lǐng)域中所需求的中間物品，還能夠在反應的過(guò)程中獲得對環(huán)境、人類(lèi)友好的綠色合成技術(shù)，例如我們經(jīng)常開(kāi)展的氫酯化反應、酶催化以及氫硅烷化反應等都屬于催化不對稱(chēng)反應。
3.2.2 新型催化反應
目前，堿和液體酸是我國在進(jìn)行有機合成過(guò)程中經(jīng)常會(huì )使用到的催化劑類(lèi)型，且這兩者都具備高催化效率以及低成本的優(yōu)點(diǎn)，受到了人們的廣泛應用。而與此同時(shí)，這兩者在具備高效、低廉優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)卻存在著(zhù)對設備高腐蝕性的缺點(diǎn)，使我們在對其使用過(guò)程中經(jīng)常會(huì )出現較大的環(huán)境污染，且其在反應的過(guò)程中經(jīng)常會(huì )伴隨大量的副反應，使我們在完成工作后經(jīng)常會(huì )出現問(wèn)題難以處理、副反應繁雜等問(wèn)題。而為了使這種缺點(diǎn)得到良好的克服，就需要我們應當加強綠色催化劑的研究力度。目前，我國在這方面已經(jīng)具備了一定的成果，并獲得了分子篩催化劑以及相轉移催化劑等綠色催化劑，并且都具有高效、無(wú)害的特點(diǎn)，具有很高的實(shí)用價(jià)值。
3.3 綠色溶劑
3.3.1 水溶劑的應用
在自然界中，水是一種最為基本、也是非常豐富的一種溶劑，并且具有無(wú)污染、無(wú)毒、成本低廉的優(yōu)點(diǎn)。當我們開(kāi)展化學(xué)有機反應時(shí)，當實(shí)驗環(huán)境保持在水中進(jìn)行會(huì )更加安全簡(jiǎn)單，也不會(huì )存在像其它溶劑介質(zhì)具有易燃、易爆的安全威脅。在普通類(lèi)型的有機合成過(guò)程中，我們可以大膽的將其中的去保護合成以及官能團保護都適當省略，從而更加簡(jiǎn)化了合成的操作步驟，是一種非常理想的試驗溶劑。同時(shí)，有機金屬反應在有機合成中也是我國化學(xué)合成一個(gè)重要成果，有機銦試劑就是在這種情況中產(chǎn)生的一個(gè)較為成功的案例。這種試劑存在的最大特點(diǎn)就是當碳水化合物形成相應碳鍵時(shí)，其自身具備的官能團不需要對其采取保護，而在一般合成過(guò)程中都會(huì )使用保護基，也城市為了獲得更好的選擇性，而如果僅僅通過(guò)一種方式或者沒(méi)有選擇性的方式來(lái)進(jìn)行，就只會(huì )平白的增加反應步驟，并且的消耗更多原料、能量的同時(shí)增加了廢棄物的排放。
3.3.2 離子液體溶劑
所謂離子液體溶劑，就是指在溫度適宜以及溫度較低的情況下，處于液體的狀態(tài)的鹽可以由相關(guān)元素的無(wú)機陰離子以及有機陽(yáng)離子這兩大部分組成。通常來(lái)說(shuō)，其能夠適應的溫度范圍非常廣，同時(shí)還具有制造成本地、溶解度強、能夠循環(huán)利用、易于回收的優(yōu)點(diǎn)，被化學(xué)界認為是一種非常理想的溶劑，并在世界范圍的工業(yè)生產(chǎn)中獲得了廣泛的應用。比如在以往溶劑環(huán)境中，我們通過(guò)芳烴以及烯烴來(lái)進(jìn)行烷基化反應是不可能完成的，而在例子液體溶劑中，則能夠在適當催化劑的作用之下保證此反應在普通室溫中就能夠良好的發(fā)生，并且獲得較好的生產(chǎn)率。目前，部分反應如氧化還原反應、烯烴氫化反應、偶聯(lián)反應、 氫甲�；磻约懊复俜磻寄軌蛟陔x子液體中順利的完成。而在水以及離子溶劑之外，部分物質(zhì)如超臨界流體也可以作為綠色溶劑使用，目前，臨界二氧化碳是人們研究較多的溶劑之一，其由于自身具有的安全性、無(wú)毒性而受到人們的廣泛關(guān)注，具有較好的研究意義。
4. 結束語(yǔ)
總的來(lái)說(shuō)，在我國目前號召可持續發(fā)展、綠色經(jīng)濟的背景下，開(kāi)展綠色化學(xué)具有重要的意義。在上文中，我們對于綠色化學(xué)中重要的綠色材料、綠色溶劑以及綠色催化劑的應用進(jìn)行了一定的分析與探討，需要我們在實(shí)際生產(chǎn)中進(jìn)一步掌握應用方式，從而有效的推動(dòng)我國綠色化學(xué)發(fā)展的進(jìn)程。
參考文獻：
[1]朱金苗，童小偉，汪曉波.化學(xué)實(shí)驗中的綠色化學(xué)[J].合肥師范學(xué)院學(xué)報.2010(03)：104-105.
[2]黃月琴，徐邁，陳建平.淮南師范學(xué)院化學(xué)教學(xué)中綠色化學(xué)教育研究[J].滁州學(xué)院學(xué)報.2010(05)：89-90.
[3]胡明星，孫沫瑩.綠色環(huán)保型化學(xué)實(shí)驗探索與實(shí)踐[J].綏化學(xué)院學(xué)報.2009(01)：89-89.
[4]陳翠平.在化學(xué)實(shí)驗教學(xué)中培養學(xué)生的環(huán)保意識[J].衛生職業(yè)教育.2009(20)：130-131.
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