摘要：过氧化氢是有机化工合成中一种比较重要的氧化剂。本文重点分析了过氧化氢在有机化工合成中的应用。
关键词：有机化工合成；过氧化氢；应用
有机化工合成是化学工艺的一种方法，其对过氧化氢的应用比较成熟，体现过氧化氢的优势。过氧化氢特点明显，能在有机化工合成中，保持高纯度、专一性的特点，促进氧化产物的生成，而且有机化工合成过程中，不会出现任何污染，保护了环境，体现出过氧化氢在有机化工合成中的运用价值。
一、过氧化氢概念
过氧化氢的化学式为H2O2，在液态下被称作双氧水。因过氧化氢分子的独特性，决定其具有氧化的功能作用，并且还具有还原性，可当成催化剂来使用。另外，由有机化工所合成的过氧化氢，在碱性介质中的氧化性要稍微弱于酸性介质；但过氧化氢在碱性介质中的还原性要优于在酸性介质中的还原性，所以根据有机化工合成的实际需要来进行过氧化氢的具体应用。由于过氧化氢具有无污染性，能经氧化和还原反应生成没有任何毒性的水和氧气等特点，属于绿色的反应试剂。随着近年来合成技术的改进，生产量提高，开始大量应用到有机化工生产中。
二、过氧化氢制备的方法
1、异丙醇法。它是以过氧化物为诱发剂，用空气或氧气对异丙醇进行液相氧化，生成双氧水和丙酮。反应式为：（CH3）2CHOH+O2=（CH3）2CO+H2O2氧化生成物通过蒸发器，将双氧水同有机物及水分离，再经有机溶剂萃取净化，得到双氧水，同时副产丙酮。该法可联产H2O2和丙酮，氧化气体为空气，不需任何催化剂，自动氧化，生成的双氧水和有机酸等可加快氧化速度，氧化温度为90-140°C，压力为1.5-2.0MPa。为抑制双氧水的分解从而提高收率，需加入稳定剂。由氧化后出来的含有异丙醉、丙酮.H2O2及少量有机酸副产物的氧化产物，加入适量水蒸馏，从蒸馏塔底流出w（H2O2）=20%左右的粗H2O2水溶液，后在离子交换树脂塔和溶剂萃取塔中进行精制，减压浓缩得w=35%-70%的H2O2水溶液。
2、电解法。其是生产双氧水的最早方法，于1908年实现工业化生产，以后经过不断改进，成为20世纪前半期生产双氧水最主要的方法。它又可分为过硫酸法、过硫酸钾法和过硫酸铵法三种生产方法。其中工业上主要采用过硫酸铵法，该方法具有电流效率高和工艺流程简单等优点。先将硫酸氢铵电解成过硫酸铵，再将后者水解，生成双氧水，电解所用的电解槽是以铂为阳极，以铅或石墨为阴极；硫酸氢铵水溶液先流经阴极室，再作为阳极液从阳极室流出，即得过硫酸铵水溶液，然后将其在铅、石墨或锆管组成的水解器中减压水解、蒸发，蒸出的双氧水和水经精馏浓缩，得到质量分数为30-35%的双氧水水溶液。
3、氢氧直接化合法。由氢氧化合制备双氧水是一种具有环保意义的最直接、最简捷、最经济的合成方法，其工艺特点是采用不含有机溶剂的水作反应介质，采用活性炭为载体的Pt-Pd催化剂，水介质中含有溴化物作助催化剂，反应温度为0-25℃，压力为2.9-17.3MPa，反应产物中双氧水质量分数可达13%-25%，反应可连续进行。该方法除去了蒽醌法需要的许多设备和原料，装置费用比蒽醌法减少约50%，产品成本也显著降低。通常选择Pd作为催化剂，二氧化钛、氧化钨、氧化钼和氧化钒等作为助剂。
三、过氧化氢在有机化工合成中的应用
1、醇的应用。过氧化氢是一个非常重要的化学试剂，尤其在醇系列的化工合成期间特别明显，由于醇系列等产物，极易有氧化反应在过氧化氢试剂中出现，这让它在实际应用上有着较大的广泛性，而且有着显著的现实意义。在氧化氢的合成环境作用下，醇会有羟基化合物生成，而且整体呈现出比较良好的循环状态。但和其他化合物之间有所不同的是，醇的氧化在钨等一系列的化合物中，醇系列产物有非常重要的催化剂作用产生。在醇系列中，甲醇是较为常用的一种产物，如有足够光照的情况下，其可生成乙二醇。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆所以，在发生氧化反应后醇系列有着显著的性质，即特殊性和常见性，因此在进行化工生产过程中，需要进行严格并且切实有效的控制，让此产品可有效契合市场的安全标准。
2、烯烃的应用。过氧化氢在烯烃中的氧化应用也是极为常见的类型。不同的反应条件前提下，过氧化氢可实现对烯烃的氧化生成类型不同的混合物，在反应过程中使用催化剂，可对氧化反应条件实施有效控制，使烯烃在过氧化氢的反应作用下，转变为环氧化物。然而，对分子量较大的烯烃来说，其氧化反应又有所不同，烯烃要与钨酸盐、磷酸盐、转移催化剂按1：2：1的比例，加以混合反应。在这个反应过程中，转移催化剂主要是采用常见的甲级三辛基氯化铵的环氧化催化剂。在这个氧化反应中，由于长链不饱和脂肪酸酯的环氧化物是塑料增塑剂，因而显现出氧化反应的重要性。
另外，在氧化反应中，由于钨酸的作用，过氧化氢对链烯的氧化，可开环生成邻二醇，随后在催化的反应作用条件下过氧化氢又将烯烃轻基化，使之成为顺式邻二醇，在此反应中，过氧化氢对链烯具有立体的选择性，当生成顺式邻二醇后，如条件充足，邻二醇还可被进一步氧化，生成酮和醛式酸，实现对植物生长的合理调节，并可广泛应用于对芳香醛的制备生产过程中。
3、芳香烃的应用。过氧化氢可参与到芳香烃的氧化处理过程中来，成为化工反映的重要物质。通常，氧化过程中不可避免会存在一定的金属离子，伴随过氧化氢作用，会让金属离子与芳香类型的化合物发生反应。此种反应比较特殊，复杂性较高，诸如氧化偶联、羟基化等系列混合物等都会成为混合物的成分。为促使过氧化氢与芳香烃产物更好结合，可采用如下方法予以应用：首先，对钴盐、铁的催化作用予以充分利用，在过氧化氢作用过程中，促使其与20%-30&的苯酚产生反应。其次，化学反应结束后，将会有70%-80%的邻苯二酚化合物产生，通过此方法对过氧化氢的化学反应速度予以控制，避免其化合产物的数量过多，此化合产物的质量也更好。过氧化氢与芳烃在乙酸中的反应可促使其生成为一种清洁化合物，更具稳定性，也能促使芳香化合物质侧链产生明显的氧化作用，铜系列化学反应、醛系列化学反应都因此更具价值。
4、羟基化合物应用。化工生产加工过程中，羟基化合物是比较重要的组成部分，且在很多方面影响到居民的生产、生活。为此，针对羟基化合物的氧化反应进行研究，进一步了解如何更好的应用过氧化氢，提高化工效率的同时，不影响化工生产的质量。醛与醇相比，醛系列化合物容易被过氧化氢进行氧化作用，即便是在没有催化剂的作用下，依然可产生良好的氧化反应，进而会生成羟酸化合物。
四、有机化工合成中过氧化氢的应用注意事项
在具体有机化工合成过程中，为促使过氧化氢材料能表现出较强的作用价值效果，除要把握好上述各个基本生产流程的详细关注，促使其具备理想的规范性外，还需注意生产的安全性效果，避免在任何生产环节中出现安全隐患和威胁。基于此，必须首先控制好过氧化氢材料自身的浓度，严格避免出现65％以上的过氧化氢材料，降低出现爆炸问题的机率。此外，还需围绕温度进行详细监管，对过氧化氢应用中出现的散热状况进行实时监管，避免可能形成的温度过高隐患；对重金属类物质进行严格规避，避免其和化工合成反应形成直接接触，进而也能提升其氧化水平。
五、结语
过氧化氢在有机化工合成中具有不可缺少的重要功效，它作为一种氧化剂，可应用于醇、烯烃、芳香烃、羟基等化合物中，从而拓宽在有机化工合成中的应用范围，改善过氧化氢的性能，并且在氧化反应作用下，可确保化学有机合成过程的环保性和安全性，充分倡导和践行了绿色化学理念，是一种清洁、绿色、环保的化学物质，对我国绿色化学反应和清洁生产具有不可替代的重要价值和意义。
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[3]张孝远.过氧化氢在有机化工合成中的应用研究[J].科技与企业，2016（03）.
论文作者:徐丽燕,张品泓
论文发表刊物:《基层建设》2018年第20期
论文发表时间:2018/8/20
标签：过氧化氢论文; 双氧水论文; 有机化工论文; 催化剂论文; 化合物论文; 烯烃论文; 产物论文; 《基层建设》2018年第20期论文;