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摘要：绿色化学是 21 世纪化学化工研究的重要研究方向，是实现可持续发展规律的重要保障。绿色合成，作为当代有机合成发展的一个重要学科前沿，已成为化学发展的一个方向。该文介绍了绿色化学的含义及基本要点并综述了近年来国内外绿色化学在有机化学化工中的应用一些进展。
关键词：绿色化学；有机化学；绿色有机合成
在人类文明史上，有机化学对提高人类的生活质量做出了杰出的贡献。然而，不可否认，有机化学以及依其建立起来的有机化学工业，对整个人类赖以生存的生态环境造成了严重的污染和破坏。过去人们主要围绕终端污染控制模式进行污染控制化学研究，这种模式解决问题的主要手段是治理、停产甚至关闭，人们为治理环境污染而花费大量的人力、物力和财力。应该说，它对发展污染控制技术和治理环境污染产生了积极的作用。但是这种模式只能减少污染物的排放而不能阻止它的发生。20 世纪80 年代中后期人们对污染预防和清洁生产的认识逐步提高，污染的全过程控制模式逐步代替终端污染控制模式。所谓全过程控制模式主要是通过改变产品设计和生产工艺路线使不生成有害的中间产物和副产品，实现废物或排放物的内部循环，达到污染最小化并节约资源和能源的目的。在这种模式理念的指导下，20 世纪 90 年代初，化学家提出了“绿色化学”的概念，即如何从源头上减少、甚至消除污染的产生，通过研究和改进化学化工过程及相应的工艺技术，从根本上降低、以至消除污染的产生，通过研究和改进化学化工过程及相应的工艺技术，从根本上降低、以至消除副产品和废弃物的生成，从而达到保护和改善环境的目的。
绿色化学作为一个多学科交叉的新研究领域，已成为当今国际化学化工研究的前沿，是 21 世纪化学科学发展的重要方向之一。
绿色化学即是用化学的技术和方法去减少或消灭那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂、产物、副产物等的使用和产生。绿色化学的理想在于不再使用有毒、有害的物质，不再产生废物，不再处理废物。它主张在反应过程和化工生产中对环境友好，从根本上也即生产源头上消除污染，符合理想要求的反应就是绿色反应，符合理想要求的化学工业就是绿色化学工业，整个才会有正确持续的作用。
一、绿色化学的主要内容
绿色化学的研究主要是围绕化学反应、原料、催化剂、溶剂和产品的绿色化而开展的。原子经济性反应最先由美国 Stan-ford 大学的 B.M.Trost 教授提出，它是绿色化学的核心内容之一。它的特点是：化学反应中所有参加反应的原子都进入产物中，没有“废弃物”。例如：化合反应、加成反应和分子间结构互变或异构化的重排反应都是原子经济性反应。然而，它们毕竟只是众多化学反应中的少数几种，所以在化学反应中纯粹的原子经济性反应是不多见的。在此需要特别指出的是，在化学实验中，即使是原子经济性反应，也往往会变成非原子经济性反应，因为实验中得到的产物，通常都被当作“废弃物”扔掉。但是，我们却可以通过“收回重用”的办法，使部分非原子经济性反应变成原子经济性反应。
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二、实现绿色有机合成的途径
（一）改变合成所用的原料和试剂。
在有机化学反应中常常使用一些有害的原料，如氰化氢、丙烯氰、甲醛、环氧乙烷和光气等。它们都严重地污染环境，危害人类的健康和安全。在合成一个人们所需的化学品时尽量减少或不使用对人和环境有害的起始原料。例如，传统上，地毯片衬里是由沥青、聚氯乙烯 PVC、聚氨酯 PU 制造的，它们性能令人满意，却由于无法循环使用而存在固有的不足。聚烯烃树脂具有粘附力强、不易变形、可循环利用、原料毒性低等优点，故 Shaw In-dustries Inc.公司将几种聚烯烃树脂结合，选择为 Eco Worx tm 的聚合物基体。
（二）反应条件的选择。
1.溶剂的选择
在传统的有机反应中，有机溶剂是最常用的反应介质，这主要是因为它们能很好地溶解有机化合物。但有机溶剂的毒性和难以回收又使之成为对环境有害的因素。因此，在无溶剂存在下进行的有机反应，用水作反应介质，以及用超临界流体作反应介质或萃取溶剂将成为发展洁净合成的重要途径。无溶剂的净相有机反应（干反应）可在固态或液态进行。例如以超临界流体作为有机超临界流体是指处于超临界温度及超临界压力下的流体，是一种介于气态与液态之间的流体状态，其密度接近于液体（比气体约大 3 个数量级），而粘度接近气态（扩散系数比液体大100 倍左右）。烃基芳烃在超临界 CO2中的自由基溴化已有报道。Burk 小组报道了以超临界 CO2流体为溶剂提高催化不对称氢化反应的对应选择性，这无疑是一个极好的绿色合成。
2.催化剂的选择
催化剂的合理选择和应用是化工过程中最关键的技术之一。传统的催化剂应进行改进，这样就会使其选择性、与反应体系的相容性清洁性都进一步提高。
三、结语
人类社会是在同环境斗争中诞生和发展起来的。今天，世界经济的迅速发展和人口的急剧增加对地球生态环境的压力已经达到相当紧张的程度。实施可持续发展是我们义不容辞的责任。绿色化学作为一门新型的交叉学科，毫无疑问，将对保持良好的环境，社会和经济的可持续发展有重要的意义。曾为人类文明做出过不可磨灭贡献的有机化学化工，在 21 世纪，依然面临着新的机遇和挑战。有机化学应该发展“理想的”合成方法，即强调实用的，环境友好的，资源可持续利用的，它从简单易得的原料出发，在温和的条件下经过简单的步骤，快速、高选择性地转化为目标分子。而现行的有机合成方法很少能达到“理想的”境地，这就需要化学家从理念、原理、方法等方面进行改革和创新。原子经济性、手性合成、环境友好的“洁净”的反应介质等绿色化学原理对有机化学化工的发展将有更重要的指导意义。绿色化学有待在理论、实践领域中进行更深入的研究发展，其发展必然会推动人类社会的进步。
参考文献
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[4]杨海贤.绿色合成技术的新进展[J].济南职业学院学报，2006，54（3）.
论文作者:谷若非,董淑涛
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第33期
论文发表时间:2019/3/7
标签：化学论文; 原子论文; 化学化工论文; 有机化学论文; 经济论文; 化学反应论文; 环境论文; 《建筑学研究前沿》2018年第33期论文;