袁文博 趙春華
摘要:社會發展進程中,人們的環保意識逐漸增強,對綠色化學的運用提高重視。無溶劑有機合成技術在化學制藥等領域中得到廣泛應用,通過與液態反應的比較分析,無溶劑反應具備很多應用優勢,主要有分離效率高、選擇性強以及反應速率快等,并且操作流程簡單便捷,減少成本支出的同時避免造成較多資源浪費,值得相關領域的工作人員進行深入研究和利用。
關鍵詞:化學制藥;綠色溶劑;無溶劑合成技術
0引言
傳統化學制藥中,常用的為有機溶劑,但是經過長時間的使用,會對人體造成不同程度的傷害,并且通過光照的作用,會產生對環境造成污染的物質。為了避免以上問題的嚴重化,需要加強對綠色溶劑及無溶劑合成技術的應用。
1.綠色溶劑合成技術的主要分類
1.1有機合成過程中水介質的應用
將水作為溶劑,具備資源豐富且無污染的特點和優勢,同時符合綠色化學的應用標準,但是與有機溶劑相比較而言,有機物在水中的溶解度相比要小很多,容易被人們忽視。新時期的發展進程中,科學技術取得長足進步,人們對水這種有機物反應介質加強重視,由于有機物在水中具備不同程度的疏水性,而正是此種特點,會使得在水中溶解的有機物在攪拌的過程中實現與反應物的充分接觸,從而在水中完成相應的反應。為了讓反應進行得更加充分,需要結合實際情況添加適量的表面活性劑,從而使得溶液表面的張力得到改變。在水中,有機物的溶解度較低,在停止攪拌動作之后,會出現相應的分層情況,如果此時的反應已經處于結束的狀態,可以通過采用過濾的方式將反應物與溶劑進行分離,此種方式具備分離簡單以及反應可以控制的特點。
1.2有機合成過程中超臨界流體的應用
超臨界流體具備液體以及氣體兩種應用優勢,首先,溶解度與液體接近,超過氣體很多,溶解能力相對來說很強,同時其具備的擴散以及粘度與氣體相似,通過與液體的比較分析,更加容易發生擴散,并且擁有較大的傳質速率。并且超臨界流體中的有機合成還具有一定的可調性,對于其溶解度而言,氣壓和溫度都存在不同程度的影響,并且能夠將溶劑殘留消除;其次,超臨界流體屬于反應介質的一種,其能夠讓傳統的多相有機反應完成向均相有機反應的轉化,使得反應條件得到簡化,讓反應以及分離一體化得以實現,并且具備無毒無害的特點,不會造成環境污染。超臨界流體具有臨界溫度低,同時壓強也很低,實際操作流程簡便,從而使其在有機合成領域內得到廣泛應用,并且超臨界二氧化碳具備較強的化學性質及穩定性,不容易在實際應用過程中出現爆炸,利用成本較低,并且很容易得到,使得此種超臨界流體廣泛應用與其他領域中。
1.3有機合成過程中離子液體的應用
離子液體是完全由離子組構成的一種液體,其在室溫條件下,不會發生結晶。并且離子液體具備不易燃燒以及不易揮發的特點,與有機溶劑相比較而言,其在以上方面具備一定的優勢,從而使得整個反應過程的安全性得到提高,避免對周邊環境產生較大污染。離子流體具備較強的化學穩定性以及熱穩定性,即便經過多次使用,依然可以保證具備原有性能,從而達到節約成本的目的以及提高資源利用合理性的目標。無論是無機物還是有機物都能夠在離子液體中實現完全溶解,并且能夠在均相條件下完成反應,同時具備相對較高的轉化率,使得反應工藝得到簡化。除此之外,離子液體具備較好的應用背景,在近幾年的實際發展過程中,作為有機合成中的催化劑或者溶劑,得到廣泛運用。
2.無溶劑有機合成技術的實際應用
2.1微波反應有機合成技術
微波加熱應用的實際原理如下:在反應物中存在非極性分子以及極性分子,其中極性分子較為容易受到電場的影響,因為電磁波的影響,會使得極性分子出現重新排列的情況,同時在高頻磁場的作用下,會不斷改變電磁波頻率,使得極性分子的實際排列順序發生相應變化,在不同分子間發生摩擦,進而產生反應物發生反應所需的熱量,讓反應能夠順利完成。與其他方式相比較,微波反應相關技術應用較為成熟,不僅可以讓反應時間縮短,同時能夠讓產率得到提升,使得二苯甲酮亞胺甘氨酸酯衍生物等得到有效合成,并且整體的化學產率可以達到69—98%。
2.2光化反應有機合成技術
光化反應具體指在光照條件下,反應物對光能進行吸收,發生的化學反應,在此種反應中,存在很多分類,即光還原反應、光氧化反應以及光聚合反應等,在有機合成領域應用范圍較為廣泛。其中光氧化反應具體指反應物分子通過光照的作用,與氧氣分子發生充分接觸后發生相應的加成反應,能夠讓多種有機分子發生氧化,主要包括芳烴、芳醛和芳醇等,進而對其實現降解,變成對環境不會產生污染的物質。而光還原反應的實際應用原理是將光作為催化劑,讓供養體中包含的氫分子以及有機物分子發生相應的反應,例如二苯甲醇與雙苯酮經過充分接觸會發生光還原反應,從而得到四苯基乙醇這種目標產物。與其他種類的反應相比較而言,光化反應具有選擇性高、相對能量小的特點,在制藥等領域的使用范圍較為廣泛。
2.3球磨反應有機合成技術
球磨反應的原理是物質受到機械外力的作用,發生一系列的變化,或者出現物理化學變化等,在球磨法的整體分類中,行星球磨法較為常用,具體操作流程為對相應的儀器和金屬容器進行利用,在不同的金屬容器中加入需要的反應物,通常情況下,會將硬度較大的鋼珠或者二氧化鋯球加入其中,進行充分混合,讓反應得以順利進行。因為球磨自身具備很多特點,自轉和公轉尤為重要和關鍵,通過產生較大的能量,提高反應的充分程度。此種反應方式可以將殺蟲劑中的氯苯、DDT以及PCB成分去除,如果將Mg、Ca、CaO加入其中,可以使整體的活性增強,從而達到脫氯的目的。
結語:在社會經濟建設過程中,始終堅持綠色環保以及節能減排的原則,同時綠色化學以及環境污染是各領域特別關注的話題。為了滿足新時期對生態文明建設的要求,需要不斷對有機溶劑的使用方式進行創新,與傳統的有機溶劑相比較而言,無溶劑有機合成技術的應用較為廣泛,其具備轉化率高以及節約資源等應用優勢,為了使此種技術擁有的實際價值得到充分體現,需要加強對化學制藥中綠色溶劑以及無溶劑合成技術展開深入分析。
參考文獻:
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