试论化学制药中绿色溶剂及无溶剂合成技术
2021-09-10袁文博赵春华
袁文博 赵春华
摘要:社会发展进程中,人们的环保意识逐渐增强,对绿色化学的运用提高重视。无溶剂有机合成技术在化学制药等领域中得到广泛应用,通过与液态反应的比较分析,无溶剂反应具备很多应用优势,主要有分离效率高、选择性强以及反应速率快等,并且操作流程简单便捷,减少成本支出的同时避免造成较多资源浪费,值得相关领域的工作人员进行深入研究和利用。
关键词:化学制药;绿色溶剂;无溶剂合成技术
0引言
传统化学制药中,常用的为有机溶剂,但是经过长时间的使用,会对人体造成不同程度的伤害,并且通过光照的作用,会产生对环境造成污染的物质。为了避免以上问题的严重化,需要加强对绿色溶剂及无溶剂合成技术的应用。
1.绿色溶剂合成技术的主要分类
1.1有机合成过程中水介质的应用
将水作为溶剂,具备资源丰富且无污染的特点和优势,同时符合绿色化学的应用标准,但是与有机溶剂相比较而言,有机物在水中的溶解度相比要小很多,容易被人们忽视。新时期的发展进程中,科学技术取得长足进步,人们对水这种有机物反应介质加强重视,由于有机物在水中具备不同程度的疏水性,而正是此种特点,会使得在水中溶解的有机物在搅拌的过程中实现与反应物的充分接触,从而在水中完成相应的反应。为了让反应进行得更加充分,需要结合实际情况添加适量的表面活性剂,从而使得溶液表面的张力得到改变。在水中,有机物的溶解度较低,在停止搅拌动作之后,会出现相应的分层情况,如果此时的反应已经处于结束的状态,可以通过采用过滤的方式将反应物与溶剂进行分离,此种方式具备分离简单以及反应可以控制的特点。
1.2有机合成过程中超临界流体的应用
超临界流体具备液体以及气体两种应用优势,首先,溶解度与液体接近,超过气体很多,溶解能力相对来说很强,同时其具备的扩散以及粘度与气体相似,通过与液体的比较分析,更加容易发生扩散,并且拥有较大的传质速率。并且超临界流体中的有机合成还具有一定的可调性,对于其溶解度而言,气压和温度都存在不同程度的影响,并且能够将溶剂残留消除;其次,超临界流体属于反应介质的一种,其能够让传统的多相有机反应完成向均相有机反应的转化,使得反应条件得到简化,让反应以及分离一体化得以实现,并且具备无毒无害的特点,不会造成环境污染。超临界流体具有临界温度低,同时压强也很低,实际操作流程简便,从而使其在有机合成领域内得到广泛应用,并且超临界二氧化碳具备较强的化学性质及稳定性,不容易在实际应用过程中出现爆炸,利用成本较低,并且很容易得到,使得此种超临界流体广泛应用与其他领域中。
1.3有机合成过程中离子液体的应用
离子液体是完全由离子组构成的一种液体,其在室温条件下,不会发生结晶。并且离子液体具备不易燃烧以及不易挥发的特点,与有机溶剂相比较而言,其在以上方面具备一定的优势,从而使得整个反应过程的安全性得到提高,避免对周边环境产生较大污染。离子流体具备较强的化学稳定性以及热稳定性,即便经过多次使用,依然可以保证具备原有性能,从而达到节约成本的目的以及提高资源利用合理性的目标。无论是无机物还是有机物都能够在离子液体中实现完全溶解,并且能够在均相条件下完成反应,同时具备相对较高的转化率,使得反应工艺得到简化。除此之外,离子液体具备较好的应用背景,在近几年的实际发展过程中,作为有机合成中的催化剂或者溶剂,得到广泛运用。
2.无溶剂有机合成技术的实际应用
2.1微波反应有机合成技术
微波加热应用的实际原理如下:在反应物中存在非极性分子以及极性分子,其中极性分子较为容易受到电场的影响,因为电磁波的影响,会使得极性分子出现重新排列的情况,同时在高频磁场的作用下,会不断改变电磁波频率,使得极性分子的实际排列顺序发生相应变化,在不同分子间发生摩擦,进而产生反应物发生反应所需的热量,让反应能够顺利完成。与其他方式相比较,微波反应相关技术应用较为成熟,不仅可以让反应时间缩短,同时能够让产率得到提升,使得二苯甲酮亚胺甘氨酸酯衍生物等得到有效合成,并且整体的化学产率可以达到69—98%。
2.2光化反应有机合成技术
光化反应具体指在光照条件下,反应物对光能进行吸收,发生的化学反应,在此种反应中,存在很多分类,即光还原反应、光氧化反应以及光聚合反应等,在有机合成领域应用范围较为广泛。其中光氧化反应具体指反应物分子通过光照的作用,与氧气分子发生充分接触后发生相应的加成反应,能够让多种有机分子发生氧化,主要包括芳烃、芳醛和芳醇等,进而对其实现降解,变成对环境不会产生污染的物质。而光还原反应的实际应用原理是将光作为催化剂,让供养体中包含的氢分子以及有机物分子发生相应的反应,例如二苯甲醇与双苯酮经过充分接触会发生光还原反应,从而得到四苯基乙醇这种目标产物。与其他种类的反应相比较而言,光化反应具有选择性高、相对能量小的特点,在制药等领域的使用范围较为广泛。
2.3球磨反应有机合成技术
球磨反应的原理是物质受到机械外力的作用,发生一系列的变化,或者出现物理化学变化等,在球磨法的整体分类中,行星球磨法较为常用,具体操作流程为对相应的仪器和金属容器进行利用,在不同的金属容器中加入需要的反应物,通常情况下,会将硬度较大的钢珠或者二氧化锆球加入其中,进行充分混合,让反应得以顺利进行。因为球磨自身具備很多特点,自转和公转尤为重要和关键,通过产生较大的能量,提高反应的充分程度。此种反应方式可以将杀虫剂中的氯苯、DDT以及PCB成分去除,如果将Mg、Ca、CaO加入其中,可以使整体的活性增强,从而达到脱氯的目的。
结语:在社会经济建设过程中,始终坚持绿色环保以及节能减排的原则,同时绿色化学以及环境污染是各领域特别关注的话题。为了满足新时期对生态文明建设的要求,需要不断对有机溶剂的使用方式进行创新,与传统的有机溶剂相比较而言,无溶剂有机合成技术的应用较为广泛,其具备转化率高以及节约资源等应用优势,为了使此种技术拥有的实际价值得到充分体现,需要加强对化学制药中绿色溶剂以及无溶剂合成技术展开深入分析。
参考文献:
[1]徐丹萍,刘晓侠.化学制药中绿色溶剂及无溶剂合成技术探析[J].当代化工研究(16):2.
[2]孙文静.绿色化学技术在制药工业中的应用探讨[J].内蒙古科技与经济,2016(10):82.