浅析绿色化学在有机化学化工中的应用

李冬春

摘 要：近些年来，伴随着我国国民经济的不断发展进步，工业行业领域规模逐渐扩大，促使人们自身的环境保护意识得到提升。化工企业在日常生产过程中，常常会排放各类不同的化工垃圾，进而对自然环境造成不可挽回的污染。而绿色化学能够从根源上有效解决化工企业对自然环境的污染。与此同时，在保护环境的基础上降低企业的生产成本，保证企业获得最大化的经济效益。鉴于此，本文主要针对绿色化学在有机化学化工中的应用进行深入的探讨说明。

关键词：绿色化学;有机;化学化工

0 引言

化学作为自然学科领域的重要组成部分，与人们日常生活有着密不可分的关联。但是，化学为人们生活提供便利快捷的同时，还会产生大量的有害物质，对自然环境产生污染，甚至会对人类生存环境和身体健康构成严重威胁。面临日益严峻的环境污染问题，促使绿色化学应运而生，并且在化学化工行业领域得到广泛运用，从而将化学对人类产生的危害降到最低。由此可见，绿色化学在未来发展道路上具有广阔的发展空间，因此，需要对绿色化学在有机化学化工中的应用加强深入研究。

1 绿色化学的基本含义

近年来，绿色化学备受社会和人们的关注，并且得到一致认可。所谓的绿色化学，其实主要是指一种对环境无害且在化学化工应用过程中对环境造成污染最小的一种化学。换言之，化学化工生产体系在实际运行过程中，需要坚持绿色环保管理原则，环保型产品研发要紧紧围绕无危害、无污染、无影响力进行研制，促使化工产品设计效果得到有效提升，进而为技术层面和经基层面监管奠定良好基础，从而真正提升管理工作效率。由此可见，在有机化学化工过程中应用绿色化学，必须严格按照合成化学物质、催化以及检测等多项项目流程进行产品处理，对此，每道工序需要加大监督和管理力度，做到具体问题具体分析，贯彻落实相关工作内容。

2 绿色化学在有机化学化工中的应用

为了确保绿色化学发展目标得以实现，需要根据有机化学领域发展的实际情况，贯彻落实生态化理念以及应用机制。现阶段，化学领域主要使用绿色化学原料、绿色催化剂以及绿色溶剂等，这样不仅能够有效提升有机化学化工研究工作的工作水平，还可以大大提升整体应用的效率。

2.1 绿色原料

在真正实现绿色化学的整个过程中，需要对生产原料的绿色化问题进行综合考虑，从而为绿色有机合成发展奠定良好基础。例如，我国在有机化学化工合成过程中，主要使用石油化工原料进行生产，如果使用绿色生物原料代替石油化工原料，则是对绿色化学理念的充分体现，同时能够为我国自然环境提供有效的保护屏障。通常情况下，生物原料主要是指纤维素和淀粉结合而成的一种新型生产原料，而淀粉在化学反应过程中极易转变成葡萄糖，纤维素在木质素以及结晶的影响下，凭借纤维素酶转变成葡萄糖。在化学化工过程中一旦获得葡萄糖，可以直接将其作为原料，并且在相应酶的作用下，获得相应的已二酸，以此取代利用苯获得已二酸的方式。由于苯这种物质危害人们的身体健康，严重时会导致人们致癌。因此，在科学技术和经济条件允许的情况下，在有机化学化工合成的整个过程中，使用原料的去苯化，不仅能够保护自然环境，还可以保证人类的生命安全，是绿色化学大力开展的重要目标。

2.2 绿色催化剂

绿色化学在化学反应的整个过程中，要求反应速度快，并且化学反应完成之后所产生的副产物最小化，从而真正实现化学化工排放量降低，甚至达到零排放。绿色化学与传统的化学反应对比而言，由于绿化化学本身具有高效且选择性多样的催化方式，与我国开展绿色化学的实际需求相符合。与此同时，原子经济作为绿色化学快速发展的核心内容，要求在化学反应的整个过程中，对于参与反应中的全部原子都要出现在反应物中。另外，在反应过程中，不会出现废弃物。加成反应、重排反应、化合反应等部分常见的反应均属于原子经济性反应的一种。

2.2.1 催化不对称

催化不对称合成作为有机化学化工合成反应中的重要合成方式之一，起着至关重要的作用，并且催化不对称合成方式得到社会大众的广泛关注，对其加大研究开发力度。在有机化学化工反应过程中合理运用不对称催化方式，既可以从反应过程中获得农药领域中所需求的中间物品以及一些其他精细化工，还可以在反应的整个过程中，获得绿色合成技术，进而对自然环境和人类生活提供保护。比如，氢酯化反应、酶催化反应、氢硅烷反应等诸多反应均属于催化不对称反应。

2.2.2 新型催化反应

现阶段，我国在进行有机化学化工的整个过程中，主要使用碱和液体酸两种催化剂类型进行有机合成，这两种催化剂类型本身具有催化效率高且经济成本低的优势特点。但是，碱和液体酸除了本身具有的高效和物美價廉的优势之外，在反应过程中会对设备造成腐蚀损坏，不仅如此，碱和液体酸两种催化剂在使用过程中还会对自然环境产生严重的污染，在反应过程中往往会发生一些副反应，造成工作完成之后还需要面临一些难以处理或复杂繁琐的副反应等诸多问题现象。为了有效缓解上述问题现象，需要对绿色催化剂加大研发力度。近几年，我国在绿色催化剂研究方面取得一定的成绩，获得分子筛催化剂和相转移催化剂等多种绿色催化剂，这些绿色催化剂不仅具有高效、无害的优势特点，其自身的实用价值也比较高。

2.3 绿色溶剂

2.3.1 水溶剂的合理运用

在自然界领域内，由于水本身具有无污染、无毒且成本低廉的优势，促使其成为有机化学化工中一种最基本、最丰富的溶剂。在开展有机化学化工的过程中，如果在水中进行有机反应实验，则表明该实验操作安全简单，不存在易燃、易爆的安全危害。普通类型的有机化学化工合成反应，可以根据实际情况，将其中的去保护合成、官能团保护进行相应的省略，以此对化学合成操作步骤进行简化，促使试验溶剂与预期效果相符合。与此同时，在有机化学化工合成过程中，有机金属反应是其化学合成的重要成果之一，尤其是有机铟试剂的产生。有机铟试剂在碳水化合物形成相应碳键时，该试剂本身的官能团无法对其实施相应的保护措施，但是在普通的合成过程中，会选择使用保护剂进行保护，而通过这种方式进行合成，不仅会增加化工化学的合成反应步骤，还会造成原材料、能量过度消耗，致使废弃物排放量大大增加。

2.3.2 离子液体溶剂

离子液体溶剂其实是指在适宜的温度或者是较低的温度条件下，由相关元素的无机阴离子和有机阳离子组合而成的一种液体状态的盐。通常情况下，离子液体溶剂的适应温度范围相对比较广，并且该溶剂具有制造成本低、溶解度较强、循环再利用以及易回收等优势特点，不仅得到社会大众的关注和认可，而且在工业生产领域汗液中得到普遍应用。例如，如果要在以往的溶剂环境中利用烯烃以及芳烃完成烷基化反应，这是极难完成的一项工作内容，但是在离子液体溶剂环境中，通过适当的催化剂反应作用，及时是在普通的室温情况下，也能够有效完成烷基反应，提升生产效率。现阶段，随着绿色溶剂的不断发展进步，氧化还原反应、烯烃氢化反应、偶联反应以及酶促反应等大部分化学反应都可以在离子液体中顺利完成。除了上述的水和离子液体溶剂之外，超临界流体等部分物质也可以作为绿色溶剂进行使用。

3 结语

综上所述，伴随着绿色化学理念的提出和大力推广，促使化工化学生产过程中引发的环境污染问题得到有效改善，进而促使经济和社会可持续发展。同时，绿色化学作为资源节约型社会的重要组成部分，具有极其重要的意义。为了保证绿色化学在有机化学化工中得到合理运用，化工领域行业需要结合实际情况，贯彻落实绿色化学理念，在化学化工生产过程中广泛运用绿色化工原料、绿色催化剂以及绿色溶剂等，从而保证有机化学化工正常有序发展。

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