綠色溶劑及其應(yīng)用

1、綠色溶劑及其應(yīng)用綠色溶劑及其應(yīng)用摘要摘要：從綠色化學(xué)出發(fā)，闡述了幾類綠色溶劑如超臨界流體(二氧化碳和水)、離子液體的特點及應(yīng)用，并對綠色溶劑的發(fā)展作了簡要的展望。Abstract:startingfromthegreenchemistrygreenchemistrytechnology，thispaperexpoundstheseveralkindofgreensolventssuchassupercriticalfluid(CO2wa

2、ter)，theacteristicsapplicationsoftheionicliquid，abriefprospectonthedevelopmentofgreensolvents.關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：綠色化學(xué)；綠色溶劑；超臨界流體；離子液體1前言一個世紀(jì)以來，人類為適應(yīng)社會和工業(yè)生產(chǎn)的需要，在化學(xué)領(lǐng)域取得了十分輝煌的進步，創(chuàng)造了巨大的業(yè)績。但由于受傳統(tǒng)發(fā)展觀念的影響，一些化工企業(yè)向環(huán)境排放了大量的污染物，某些化學(xué)品被不加節(jié)制地濫用，給

3、整個生態(tài)環(huán)境造成了非常嚴(yán)重的影響1。如在涂料、膠粘劑、油漆、橡膠、化纖、醫(yī)藥及油脂等加工使用過程中需要使用大量的有機溶劑，此外在機械、電子和文具等精密儀器的清洗乃至于服務(wù)業(yè)如服裝干洗過程中都要用到大量的各種溶劑，使用量最大、最常見的溶劑主要有石油醚、苯類芳香烴、醇、酮和鹵代烴等。目前，這些有機溶劑絕大多數(shù)都是易揮發(fā)、有毒和有害的，這些溶劑在使用過程中相當(dāng)大一部分經(jīng)過揮發(fā)進入到空氣中，在太陽光的照射下容易在地面附近形成光化學(xué)煙霧，導(dǎo)致并加

4、劇人們的肺氣腫、支氣管炎，甚至誘發(fā)癌癥病變。此外這些溶劑還會污染水體、毒害水生動物及影響人類的健康。因此，揮發(fā)性有機溶劑是造成大氣污染的主要廢氣物之一。隨著人們對環(huán)境的重視，需要尋找一種能夠替代這類有機溶劑的一種沒有（或盡可能少的）環(huán)境副作用的新型綠色溶劑。而綠色化學(xué)針對污染物的來源及特性通過設(shè)計新路線，尋找綠色替代化合物和原材料，選擇高效催化劑等方面從源頭上防止污染的產(chǎn)生，其中尋找綠色替代溶劑是綠色化學(xué)主要研究內(nèi)容之一。本文將以Die

5、ls—Alder反應(yīng)為例重點對綠色溶劑：水，離子液體，超臨界流體的應(yīng)用進行綜述。1綠色化學(xué)綠色化學(xué)因而會對環(huán)境造成污染，同時也很浪費資源，而用水作為溶劑時因其廉價性可大大節(jié)約成本，同時可減少對環(huán)境的危害。3.1.1水相中的自由基反應(yīng)水相反應(yīng)的研究具有相當(dāng)?shù)奈?，由于水的極性使許多反應(yīng)在水相中進行時顯示出非常獨特的活性及選擇性。Fujirnoto4等發(fā)現(xiàn)化合物在Et3B及微量O2引發(fā)的自由基環(huán)化中，若以己烷或苯作溶劑，則沒有生成相應(yīng)的產(chǎn)

6、物，但當(dāng)反應(yīng)在水相中進行時產(chǎn)率可達到67%78%。3.1.1水相中環(huán)加成反應(yīng)1980年，Breslow5等發(fā)現(xiàn)水可作為有益的溶劑，用水在環(huán)戊二烯與甲基乙烯酮的環(huán)加成反應(yīng)中，較之異丙烯為溶劑的反應(yīng)快700倍。隨后Grieco6等對水相環(huán)加成反應(yīng)也做了許多開創(chuàng)性工作，水相反應(yīng)可同時提高反應(yīng)速率和選擇性。值得一提的是，這個反應(yīng)只得到四種可能立體異構(gòu)體中的兩種!，主要異構(gòu)體是合成目標(biāo)分子所需要的，若用常規(guī)的有機溶劑苯則產(chǎn)生無用的立體異構(gòu)體。3.

7、1.3水相中有機金屬類反應(yīng)水相有機合成的一個重要進展是應(yīng)用于有機金屬類的反應(yīng)，其中有機銦試劑是成功的實例之一。Chan7等人通過甘露糖與溴甲基丙烯酸甲酯的偶聯(lián)非常簡捷地合成了()KDN。3.1.4水相中Lewis酸催化反應(yīng)水相有機合成的另一重要進展是水相Lewis酸催化反應(yīng)“許多常規(guī)的B，05酸催化反應(yīng)必須在無水的有機溶劑中進行，但環(huán)戊二烯與雙烯體在水相中經(jīng)0.01molL硝酸酮催化下的環(huán)加成較之在乙腈中進行的非催化反應(yīng)速率提高了793

8、00倍8。3.2水作為溶劑方面的應(yīng)用這里主要討論水在膠粘劑及乳液方面的使用情況。膠粘劑既能粘接各種金屬又能粘接非金屬，是一類重要的精細化工產(chǎn)品，其社會、經(jīng)濟效益非常大，雖其消費量較少，但同酶、激素和維生素一樣，卻是保持工業(yè)“健康”不可缺少的材料，如今已廣泛滲透到社會的各個領(lǐng)域之中9。然而膠粘劑中使用最多的有機溶劑在其固化過程中的揮發(fā)會對人體及環(huán)境造成巨大的危害。據(jù)報道由于膠粘劑中甲苯的揮發(fā)，使深圳市一制鞋廠粘接工藝中的10位女工先后患上

9、了白血病。因而用最廉價的水替代有機溶劑開發(fā)的環(huán)境友好型膠粘劑應(yīng)運而生。通過對環(huán)氧樹脂進行酯化、醚化和接枝等化學(xué)方法制得的水性環(huán)氧樹脂膠粘劑具有硬度高、附著力好、耐水性佳和耐腐蝕性優(yōu)良等特點10，是一種真正的水性、環(huán)保型綠色產(chǎn)品。利用有機硅改性水性丙烯酸酯，能賦予丙烯酸酯乳液一些新的性能。王世泰11采用預(yù)乳化法制備具有核殼結(jié)構(gòu)的聚硅氧烷丙烯酸丁酯乳液，提高了水性丙烯酸酯乳液膠粘劑的撕裂強度、耐持久性及拉伸強度并同時保留了伸長率性能。對于水