水作反应介质绿色化学技术.pdf

第 38卷 第 7期 化 工 技 术 与 开 发 VO1．38 No．7 20o9年 7月 TechnolQg)rDeveIopment0fChemicaJIndusny Ju1．2009 水作反应介质的绿色化学技术 张 菊，邹长军 (西南石油大学化学化工学院，四川成都 61050o) 摘 要：综述了水相中的各种有机合成反应技术、生物催化反应技术、催化剂的回收和产品分离技术以及水相 反应中电化学和太阳能化学技术，并对水作反应介质的绿色化学技术在化工中的应用和发展进行了展望。 关键词：水；反应介质；绿色化学；技术 中图分类号：1 031．25 文献标识码：A 文章编号：1671—9905(2009)07．0034—05 目前在化工或其他相关工业的生产过程中，溶 年，BreSl0w【]等人发现，在水相中进行的Diels- der 剂的使用是重要的组成部分，尤其是在传统化学反 反应比在有机溶剂 中进行时速率大大加快，水相 应中使用了大量有机溶剂如苯、氯代烷烃、醇、酮等， Diels．Alder反应的研究日趋活跃。典型的实例[】是 对环境造成了严重的污染。为此迫切需要为生产过 1，3一环戊二烯与丙烯酸在水相发生分子间Diels’ 程开发可供选择的绿色溶剂，这成了新兴的绿色化 der反应，其反应如下： 学的一个重要的研究领域。近年来，随着绿色化学 h 的深入研究，在化学反应过程中，更加清洁和相对温 Q一+I＼切『 + 一 和的反应技术被开发出来。其中开发使用绿色溶剂 啪 的反应技术 占了很大比例，包括采用水、超临界二氧 end0内式 exo外式 化碳、离子液体等绿色溶剂的反应技术。 实验结果表明，水相中的反应速率要比在异辛 其中，水无毒且是地球上最丰富的自然资源，通 烷中反应快740倍，比在甲醇中反应快 58倍。 常被视为一种 良性溶剂。然而，对所有的化学过程 此外，在水相中进行的还有路易斯酸催化和胶 而言没有普遍的最佳溶剂，选择何种溶剂最终还是 束催化的Diels- der反应。例如，在路易斯酸催化 要建立在评估其对环境的整体影响的基础之上。化 下，萘醌与环戊二烯在四氢呋喃和水的混合溶液中 学反应中水的使用对环境影响较小，因此，使用水作 进行DielS一der反应，不但有93％的高产率，而且 反应介质发展绿色化学技术显得尤为重要。本文将 具有高度的立体选择性L3J。 采用一些实例来分析水作介质的反应技术的特点。 从以上例子来看，水相Diels_ der反应既可以 1 水相有机合成反应技术 在分子间发生，也可以在分子内发生；水相 Diel der反应相对于有机溶剂中的反应不但速率快 ， 对于水溶性化合物与