合成化学 PPT..ppt

合成化学未来的发展： 1 绿色合成化学 “绿色化学”由美国化学会（ACS）提出，目前得到世界广泛的响应。其核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染；反应物的原子全部转化为期望的最终产物。 按照美国《绿色化学》(GreenChemistry)杂志的定义，绿色化学是指:在制造和应用化学产品时应有效利用(最好可再生)原料,消除废物和避免使用有毒的和危险的试剂和溶剂。而今天的绿色化学是指能够保护环境的化学技术.它可通过使用自然能源,避免给环境造成负担、避免排放有害物质.利用太阳能为目的的光触媒和氢能源的制造和储藏技术的开发，并考虑节能、节省资源、减少废弃物排放量。 绿色化学又称“环境无害化学”、“环境友好化学”、“清洁化学”，绿色化学是近十年才产生和发展起来的，是一个 “新化学婴儿”。它涉及有机合成、催化、生物化学、分析化学等学科,内容广泛。绿色化学的最大特点是在始端就采用预防污染的科学手段，因而过程和终端均为零排放或零污染。世界上很多国家已把“化学的绿色化”作为新世纪化学进展的主要方向之一。 　绿色化学又称环境友好化学，它的主要特点是： 　　1.充分利用资源和能源，采用无毒、无害的原料； 　　2.在无毒、无害的条件下进行反应，以减少废物向环境排放； 　　3.提高原子的利用率，力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳，实现“零排放”； 　　4.生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。 3.采用无毒、无害的催化剂 目前烃类的烷基他反应一般使用氧氟酸、硫酸、三氯化铝等液体酸催化剂。这些液体催化剂共同缺点是，对设备的腐蚀严重、对人身危害和产生废渣、 污染环境。为了保护环境。多年来国外正从分子筛、杂多酸、超强酸等新催化材料中大力开发固体酸烷基化催化剂。 4、采用无毒、无害的溶剂 　在无毒无害溶剂的研究中。最活跃的研究项目是开发超临界流体（SCF)。特别是超临界二氧化碳作溶剂。超临界二氧化碳是指温度和压力均在其临界点 (3llC、7477.7gkPa)以上的二氧化碳流体。它通常具有液体的密度。因而有常规液态溶剂的溶解度;在相同条件下。它又具有气体的粘度，因而又具有很高的传质速度。而且。 由于具有很大的可压缩性。流体的密度、溶剂溶解度和粘度等性能均可由压力和温度的变化来调节。超临界二氧化碳的最大优点是无毒、不可燃、价廉等。除采用超临界溶剂外。还有研究水或近临界水作为溶剂以及有机溶剂/水相界面反应。采用水作溶剂虽然能避免有机溶剂，但由于其溶解度有限，限制了 它的应用，而且还要注意废水是否会造成污染。 2.组合化学合成法 是一种在短时间内，以有限的反应步骤，同步合成大量具有相同结构母核化合物的技术。组合化学兴起于1990年代，是在固相多肽合成技术的基础上发展而成的，在药物先导化合物的发现和优化、免疫学研究、新材料开发等领域有着广泛的应用。在1990年代后期，组合化学曾经风靡一时，甚至有学者认为，有了组合化学方法，人类可以穷尽所有可能的化合物，并从中获得所有能够成为药物的分子，耗时耗力有目标的药物设计方法将成为历史。但是进入2000年后，人们渐渐意识到，依靠组合化学方法也不可能穷尽所有化合物，组合化学方法逐渐与合理药物设计相结合，成为现代药物研究的重要方法之一。 组合化学是在固相多肽合成技术基础上发展形成的，在短短十数年的历史中，组合化学发生了迅速的发展，逐渐脱离了多肽体系和固相合成技术，发展出了空间定位的组合合成、液相组合合成乃至虚拟组合化学等技术。 3 软化学和硬化学合成 所谓软化学法是指通过反应原料的液相混合使各金属元素高度分散在较低的反应温度和较温和的化学环境下一步步地进行化学反应来制备材料。 如常温常压下合成无机陶瓷、玻璃材料的溶胶-凝胶（sol-gel）过程，金属有机化学气相沉积（MOCAD），酶促合成骨骼和人齿均属软化学反应。而硬化学（hard chemistry）则是在超高温、超高压、强辐射、无重力、仿地心、仿宇宙等条件下探索新物质的合成。 仿生合成 仿生合成是仿生化学的一个重要内容。有机化学领域的仿生合成也就是生物有机合成。生物有机合成为有机物合成和探索生物体内的有机化学反应提供了新的实验方法和手段。其发展依赖于生物化学和生物学的理论、方法、技术和原理。在分子生物学迅速发展的推动下，仿生化学是从分子水平上模拟生物化学过程的一门新的边缘科学，即在分子水平上模拟生物的功能，将生物的功能原理用于化学，借以改善现有的和创造崭新的化学原理和工艺的科学。仿生合成主要包括：模仿生源合成反应；模拟酶和辅酶的催化功能，如模拟酶的微环境效应、对分子或过渡态的选择性识别功能和在特定位置引入活性基团等。 1.2 常用的合成化学方法与技术 1.2.1 高温合成 1 高温固相合成 比如，碳、硅、硼