微波在有机合成中的应用精选(九篇)

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第1篇：微波在有机合成中的应用范文

关键词：绿色有机合成 技术研究 化学

绿色有机化学的初衷是想从源头上成功抵挡住污染。使人类在生活中，不使用、不生产有害物质，并且在后期也不用再处理产生的废物。真正做到从原料到产品的每一个步骤，每一种物质都是安全无害的。

一、绿色有机过程中的溶剂绿色化

1.超临界流体，这类流体的密度实际上是与液体相似的，但更确切的来说，这是一种拥有传质速率快，本身具备的一些物理性质又对温度等因素带来的影响极为敏感，且粘度和扩散速度又与气体相似的，温度和压力都在临界点以上的这样一种流体。这种流体在有机化学的应用方面能够很好的控制反应过程中活性，调控选择性，成功实现反应与分离能够具有一体化的模式。

2.超临界水作为超临界流体中的代表被广泛应用在反应中，因为超临界水本身具有对一些气体或是有机物的溶解能力，这是一般物质无可取代的。除此之外，超临界水同样具有通过改变一些物理性质来影响反应速率，提高选择性。例如可以通过改变密度、粘度和介电常数，以及调控温度和压力。绿色有机化学中，关于超临界水的反应有水解反应、氧化反应和重排反应。应用到现实中的有旧塑料的油化再降解。

3.离子液体，离子液体主要具有在热的条件下仍然保持较高的稳定性，且不易挥发，通过调节组成它的阴离子和阳离子可以达到调控溶解性的效果，其次，其酸度也可以通过调节成为强酸的特点。而在概念上，离子液体被定义为由阴阳离子构成的，在接近室温的环境中可以保持液态的液体。许多重要的有机化合反应都用到了离子液体这一介质。例如酯化反应、聚合反应、氧化还原反应和烷基化反应。将离子溶液作为反应中的介质，有利于加速反应的速率，使反应始终保持在一个温和的环境中。

4.水溶剂，水溶剂顾名思义就是将水作为有机反应中的溶剂。因为其本身具有的疏水效应对有机转化的整个过程是十分有利的。例如在经醛缩合反应、Michael加成反应、Diels-Alder反应和Mannish反应中，水溶剂就可以提高反应的速度和整体的选择性。另一方面，水本身作为一种安全无害且环保的物质，逐渐的成为绿色有机化学研究中的热点。水在化学反应的过程中，不仅作为一种溶液参与其中，它也会影响反应的进程。经过长期的研究和探索，我们发现水在某些极强的多元反应中具有加速反应的效果，并且具有易于分离的特点。

5.氯两相体系，这种体系是由两种溶剂构成的，它们分别是普通有机溶剂和全氟溶剂。通常的情况下，如果温度较低，全氟溶剂与其他的普通有机溶剂就很难相溶，在这种情况下就会形成氟相和有机相的两相体系。而此时如果外界的环境温度上升，全氟溶剂则可以很好的与普通溶剂相溶，我们将这种溶解度随着温度急剧上升的情况称为形成单一相。这种现象能够更有利于为有机反应提供均相条件。同时，随着反应的结束，温度的降低，体系也会自然的恢复到两相体系。

绿色化学中的氟两相体系的应用也有许多，其中也分为两种，作为有机反应介质和催化剂作用。作为催化剂参与的反应有，烯烃的氢甲酞化反应和硼氢化反应、Diels-Alder反应、烯丙位取代反应和氧化反应。而作为有机介质参与的反应有硝化反应、Swern氧化反应和Hosomic-Sakurai反应。

二、绿色有机合成中的催化剂绿色化

1.固体酸催化剂，固体酸催化剂是指金属盐催化剂，金属氧化物催化剂和分子筛和杂多酸催化剂的总称。并且其本身也具有活性高，选择性强，反应后的产物易于分离而且也可以多次循环利用，这体现了绿色化学的主旨。

2.金属催化剂，有机金属配合物催化剂、金属氧化物催化剂和金属Pd催化剂同属于金属催化剂。我们通过实验证明了金属催化剂能够提升催化的速率，使用浸渍法获取1%的的Pd/Mgo，这将作为反应中的非均相催化剂，将不同性质的醇氧化，我们可以发现此催化剂具有使反应条件温和的特点。

3.酶催化剂，酶曾被许多人认为是化学反应中一种快速且专一的催化剂，近年来，酶在有机化学中的应用日见广泛，人们已经将它高效立体且具有灵活选择性的性能应用在有机化合物的合成中了，此外，酶还具有水解活性高的特点。

三、绿色有机合成过程中的合成方法的绿色化

1.用物理方法来促进化学反应，物理中的光、电和热这三种要素在化学有机反应中占有重要地位，也是我们在绿色有机合成方面的研究方向之一。例如利用微波炉的微波来促进反应速率的例子比比皆是。微波辐射条件不仅可以提升有机反应中的反应速率，也能够提升产品的纯度。在Diels-Alder反应中，微波辐射技术就被成功应用。除此之外，还有加成反应和杂环化合物的合成也作用了此项技术。例如在进行Diels-Alder成环反应实验时，用100w的微波加热五到二十五分钟，产率可以高达79%到90%，而用普通的方式加热，三个小时内仅可产生25%到60%，除了产率高这一特点外，微波方式还具有高选择性和条件温和的特点。另外，除了微波技术，超声波的空化功能也可以减少废物的排放，降低能量的损耗。

2.串联反应，绿色化学提倡减少能耗，避免污染。但我们的实验过程中经常会遇到提纯或是分离一个分子的步骤过于繁琐，不利于经济和环保。因此，我们有必要考虑串联反应在有机化学中的应用，当前串联反应已经被应用在了不对称合成和杂环化合物的合成过程之中，串联效应针对光学效应的产物和分子具有特殊的优越性。

四、总结

绿色有机合成化学逐渐成为了人们生产、生活，化学学科理论和实际发展中的必然选择。随着时代的不断进步，绿色有机合成化学也是我国工业化领域的大势所趋，绿色化学除了要做到溶液绿色化，催化剂绿色化，合成方法绿色化之外，还行应用各项先进技术，将绿色化学发展到各个领域之中去，尤其是基因工程，细胞工程和微生物工程。同时引导一些新兴技术的发展，例如微波技术和超声波技术，达到绿色化学的多领域全面发展。

参考文献

[1]刘雪暖，李玉秋.反应精馏技术的研究现状及其应用[J].中国化工产业，2011（08）.

第2篇：微波在有机合成中的应用范文

关键词：微波反应器； 扁桃酸； 合成

1.实验部分

1.1实验原理

扁桃酸又名苦杏仁酸或α-羟基苯乙酸，是一种重要的医药和染朴合成中间体，在生物和化学合成中有着广泛的应用。是合成头抱类抗生素、血管扩张药环扁桃酸酯和尿路消毒剂扁桃酸乌洛托品的重要原料。扁桃酸是一种手性分子，其单一对映异构体在药效上存在较大差异.各国对手性药物管理日益严格，许多国家明确规定手性药物不能以消旋体形式上市。同时，光学活性的扁桃酸具有很好的生物分解性，是合成许多手性药物的重要中间体。例如，R-扁桃酸用于头袍菌类系列抗生素经节四哩头抱菌素的侧链修饰剂，S-扁桃酸是合成用于治疗尿急、尿频和尿失禁药物52奥昔布宁的前体原料。手性扁桃酸还是一种重要的外消旋体拆分试剂。

扁桃酸合成主要有三种方法。

1）苯甲醛氧化法

由苯甲醛经过与氰化物反应，得到经基苯乙氰，然后直接水解，就可以得到扁桃酸.此法存在收率和纯度都较低，纯化难，使用剧毒的氰化物，污染较大等缺点，已逐渐被淘汰。

2）苯乙酮衍生法

通过苯乙酮氯代成α，α’-二氯苯乙酮，然后水解得到扁桃酸，该路线每一步溶剂使用量都较大，成本较高。

3）相转移催化法

在扁桃酸的合成上，人们一直在探索改进合成方法。其中相转移催化法是近年来发展的一种新方法，该方法条件温和，操作简单，催化剂一般情况下可以循环使用.如果用手性的相转移催化剂催化，可以得到单一对映体的扁桃酸。但是，通常的化学合成法得到的大多数是扁桃酸的外消旋体，如果要得到某・构型手性的扁桃酸，需要对其进行拆分。常用的拆分外消旋扁桃酸的方法有非对映体盐结晶拆分法，萃取拆分法.

扁桃酸的合成常采用相转移催化法，即在季铵盐等相转移催化剂存在下，由氯仿与浓氢氧化钠溶液作用，生成三氯甲基负离子，并在有机相中生成活泼中间体二氯卡宾，再与苯甲醛的羰基进行加成、重排、水解得扁桃酸。此法产率虽然较高，但是存在着反应不易控制、反应时间长等不足。用微波反应器以苯甲醛、氯仿为原料，以氢氧化钠为碱剂，苄基三乙胺（TEBA）为相转移催化剂合成了扁桃酸。通过单因素实验和正交实验研究了各反应因素对产率的影响，确定了最佳反应条件：苯甲醛与氯仿摩尔比12，苄基三乙胺0.003 mol，40%氢氧化钠，反应温度65℃，在此条件下，扁桃酸的产率可达80.3%。

1.2仪器与试剂

微波反应器，傅立叶变换红外光谱仪，圆底烧瓶；苯甲醛、氯仿、氢氧化钠、氯化苄基三乙胺、乙醚、浓硫酸、甲苯等均为分析纯。

1.3 实验操作

1.3.1 合成扁桃酸

准确称量30mL苯甲醛、60mL氯仿、TEBA 2.2g，，装人500ml圆底烧瓶中，安装搅拌器、恒压滴液漏斗装置，置于微波反应器中，当温度升至65℃时，开始滴加35%氢氧化钠溶液90 mL，滴加完后继续在65℃反应30min。停止反应后，将反应混合物倒人盛有500 mL蒸馏水的烧杯中，使固体完全溶解，转移到分液漏斗中分去下层氯仿层，然后用乙醚萃取2次（2×75 mL），合并乙醚层。用50%的硫酸酸化至pH=2，再用（2×100 mL）乙醚萃取2次，萃取液合并后用无水硫酸镁干燥，蒸去乙醚，得到微黄色的固体产物，粗产物置入250mL烧瓶，配置回流冷凝管，用甲苯进行重结晶，得白色晶体，称重，计算产率。在挥发油提取器中加人5mL石油醚。然后微波加热2h，设定温度105℃左右，至回流速度为每秒1到2滴。蒸馏至溜出液不再浑浊为止，收集溜出液，得淡黄色透明液体。

1.3.2 扁桃酸鉴定

2.结果与讨论

2.1单因素实验

2.1.1 反应物摩尔比对产率的影响苯甲醛0.05 mol，TEBA0.002 mol，微波反应器加热，改变氯仿的量，考察反应物摩尔比对产率的影响，结果见表1。

从表1可以看出，反应物摩尔比1：2.2时产率最高，之后有所降低。这是因为：反应物氯仿的增加有利于反应的进行，因而产率增高；但当氯仿的加入量过大时，一方面可促使副反应的发生，另一方面会增大扁桃酸在后处理中的损失。故苯甲醛和氯仿的摩尔比以1：2较为适宜。

2.1.2 催化剂用量对产率的影响

从表2可以看出，增加催化剂的用量可以提高扁桃酸的收率，但当催化剂用量过多时反应不易控制，且副产物较多，从而导致产率降低，所以合适的催化剂用量应为0.003mol。

3 结语

用微波反应器以苯甲醛、氯仿为原料，以氢氧化钠为碱剂，苄基三乙胺（TEBA）为相转移催化剂合成了扁桃酸。通过单因素实验和正交实验研究了各反应因素对产率的影响，确定了最佳反应条件：苯甲醛与氯仿摩尔比1：2，苄基三乙胺0.003 mol，35%氢氧化钠，氢氧化钠作碱剂，反应温度65℃，此条件下扁桃酸产率达到80.3%。本方法节省能源、节约时间、产率高、设备腐蚀小、“三废”少，符合绿色化学的发展方向。

参考文献

[1] 金钦汉，戴树珊，黄卡玛. 微波化学[M]. 北京：科学出版社，1999.

第3篇：微波在有机合成中的应用范文

1.0h，产物收率达96％以上。

关键词：SO3/γAl2O3-；固体酸催化剂；环己酮；乙二醇；环己酮乙二醇缩酮

醛或酮和醇缩合生成缩醛或缩酮，在工业上占有重要的位置，在有机合成中常用来保护羰基和羟基或作为有机合成中间体〔1〕，有些缩酮还是食用香料〔2〕。其反应原理为：以醇为原料，在酸性催化剂作用下，与醛或酮发生亲核加成反应，首先生成半缩醛或半缩酮，进而生成缩醛或缩酮〔1〕。

环己酮与乙二醇缩合而成的环己酮乙二醇缩酮是一种重要的有机合成中间体及特殊反应溶剂，具有花木、薄荷香味，且香味柔和，有较好的定香作用，作为香料用于日用香精和食品香精中〔3〕。其合成方法是以环己酮和乙二醇为原料，在酸性催化剂作用下，加热生成。传统的催化剂为液体无机酸，如H2SO43，HCl，H3PO4等〔4〕，此法具有工艺成熟，催化剂易得等优点，但存在设备腐蚀严重，产物复杂和具有三废污染等缺点。近年来国内研究替代无机酸为催化剂合成环己酮乙二醇缩酮的文献报道很多，如使用无机酸盐〔5-6〕、Lewis酸〔7〕、沸石〔8〕、杂多酸〔9-10〕、固体超强酸〔11〕等作为催化剂，对环己酮乙二醇缩酮具有良好的催化活性。姚瑞平等合成SO3/γAl2O3-固体酸催化剂，其强酸位的酸强度稍弱于传统的固体超强酸SO42-/γ-Al2O3，但要略强于HZSM-5〔12〕。本文采用该固体酸做催化剂，合成环己酮乙二醇缩酮，与其他催化剂相比，具有催化活性好，产品收率高，制备容易等特点。是一种值得推广的固体酸催化剂。同时，也值得工业生产借鉴。

1 实验部分

1.1试剂与仪器

美国Varian FTS-700红外光谱仪；WAY-2S型阿贝折光仪（上海精科仪器公司）；JJ-1型大功率电动搅拌器（江苏国华仪器厂），

环己酮（CP.），上海试剂四厂；乙二醇（CP.），无锡试剂厂；环己烷（AR.），上海市试剂厂；无水硫酸镁（AR.），中国医药集团上

海化学试剂公司。γ-Al2O3、SO3/γAl2O3-自制。

1.2 催化剂的制备

SO3/γAl2O3-固体酸催化剂参照文献〔12〕方法制备。

1.3 环己酮乙二醇缩酮的合成

在100mL三口烧瓶中加入环己酮20.8mL（0.20mol）和乙二醇7.8 mL（0.28mol）及环己烷10mL，再加入自制的SO3/γAl2O3-固体酸催化剂0.5g。安装搅拌装置和带分水器的回流冷凝装置及温度计，分水器中事先加入略低于支管1－2mm的环己烷。缓慢加热，回流分水，大约1.0h以后，无水分出。停止加热，稍冷后，分出烧瓶中的催化剂和分水器中的水层并称量分出的水量，计算转化率。将有机层合并，用无水硫酸镁干燥。蒸馏出前馏分，回收环己烷。再收集174-180℃馏分，得无色透明具有一定果香味的液体，即为环己酮乙二醇缩酮。测其折光率和红外光谱。称量计算收率。

1.4 产物的分析与结构表征

按本法合成的环己酮乙二醇缩酮精制产品为无色透明液体，具有水果香味。折光率n20D为1.4582，与文献〔13〕值（n20D为1.4583）基本一致。红外光谱测定结果如下：δC-H=2938、2863cm－1，为C-H的伸缩振动吸收峰；νC-H=1451、1367 cm－1，为C-H的弯曲振动吸收峰；δC-O=1162、1101 cm－1，为醚键C-O的伸缩振动吸收峰；未见醇和醛的吸收峰。结果与文献〔5〕谱图相吻合。证明本实验所得产品为环己酮乙二醇缩酮。

2 结果与讨论

2.1 催化剂用量对环己酮乙二醇缩酮收率的影响

催化剂在缩酮合成中起着至关重要的作用。固定环己酮20.8mL（0.20mol），乙二醇6.7mL（0.24mol），环己烷10mL，回流时间

1.0h，等因素不变。改变催化剂SO3/γAl2O3-固体酸的量，以考察SO3/γAl2O3-固体酸催化剂的用量对环己酮乙二醇缩酮收率的影响，结果见表1。

由表1可以看出，只要加入少量催化剂，反应即可进行，可见SO3/γAl2O3-固体酸对该反应具有良好的催化活性。当催化剂用量在0.5g以前，随着催化剂的增加，产品收率显著提高，当达到0.5g时，产品收率迅速达到97.7％，随后，随着催化剂的增加，产品收率提高不显著，所以，取催化剂用量0.5g为适宜。

2.2 酮醇摩尔比对产品收率的影响

反应物的摩尔比对收率有很大的影响。固定环己酮20.8mL（0.20mol），催化剂0.5g，改变乙二醇的量，其他条件同

1.3。以考察环己酮和乙二醇的摩尔比环己酮乙二醇缩酮收率的影响，其结果见表2。

从表2可以看出，随着环己酮与乙二醇摩尔比的增加，产品收率明显提高，当达到

1.0：

1.2时，达到最高97.7％，以后增加继续增加酮醇摩尔比，收率有所下降，可能是由于乙二醇分子间脱水生成二氧六环缘故。因此，最佳摩尔比选择n（环己酮）：n（乙二醇）＝

1.0：

1.2为宜。

2.3 回流反应时间对缩酮收率的影响

回流反应时间同样是影响缩酮收率的一个重要因素。改变回流反应时间，其他条件同1.3考察反应时间对反应收率的影响，实验结果见表3。

表3数据表明，回流反应时间短，反应不充分，当反应时间1.0h时，收率最高，达到97.7％，1.25h后，再增加反应时间，收率反而降低，这是由于随着反应时间的增加，副反应也会增多，产品收率自然会降低缘故。固取回流时间

1.0h为适宜。

2.4 带水剂用量对产品收率的影响

带水剂可以利用共沸蒸馏代出反应生成的水，使反应向生成缩酮的方向进行。改变带水剂环己烷用量，其他条件同1.3，以考察带水剂环己烷的用量对产品收率的影响。结果见表4。

带水剂加入的多少，将影响反应体系的温度。加入的少，使反应体系温度升高，这也带来副反应速度的增加；加入过多，则降低反应温度，使反应进行的不完全或者降低反应速度。由表4数据可知，带水剂环己烷的用量以10mL为宜。

2.5 重现性实验

为了验证实验结论，采用以上优化条件进行了5次平行实验。结果见表5。

由表5可以看出，在所选最佳工艺条件下，环己酮乙二醇缩酮收率在97.0％以上，说明该工艺条件收率高，重现性好，所选条件是可信的。

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3 结论

a、SO3/γAl2O3-固体酸对催化合成环己酮乙二醇缩酮具有很好的催化活性，最佳工艺条件为：环己酮20.8mL（0.20mol），n（环己酮）：n（乙二醇）＝1.0：1.2，SO3/γAl2O3-固体酸0.5g，环己烷10mL，反应回流时间1h，产品收率可达97％以上。

b、SO3/γAl2O3-固体酸与其他催化剂相比，对于合成环己酮乙二醇缩酮具有催化活性好，产品收率高等特点，对于工业合成该类化合物具有一定指导意义。

参考文献：

〔1〕 邢其毅，裴伟伟，徐瑞秋，等．基础有机化学（第三版）〔M〕．北京：高等教育出版社，2005．519-521．

〔2〕 王建平．缩酮的催化合成研究〔J〕．化学世界，2001，（4）：187-188．

〔3〕 刘徐，刘汉文，唐子龙，等．环己酮乙二醇缩酮的的微波合成研究〔J〕．精细化工中间体，2007，37（1）：43-45．

〔4〕 李述文，范如霖．实用有机化学手册〔M〕．上海：上海科技出版社，1981：319．

〔5〕 高文艺，张晓丽，任立国．CuSO4/SiO2固体酸催化合成环己酮乙二醇缩酮〔J〕．辽宁石油化工大学学报，2008，28（2）：11-14．

〔6〕 邓斌，王存嫦，徐安武．硫酸镓催化法合成环己酮乙二醇缩酮〔J〕．化学研究，2008，19（4）：32-35．

〔7〕 俞善信，彭红阳．三氯化铁催化合成缩醛（酮）〔J〕．现代化工，1994，14（2）：29-30．

〔8〕 张敏，王小勇，陈爱民．脱铝超稳Y沸石催化合成环己酮乙二醇缩酮〔J〕．石油化工，2000，29（11）：853-855．

〔9〕 许招会，廖维林，罗年华，等．Dawson型磷钨钒杂多酸催化合成环己酮乙二醇缩酮〔J〕．化学研究与应用，2006，18（2）：199-201．

〔10〕 杨水金，陈露春，梁永光，等．TiSiW12O40/TiO2催化合成环己酮缩乙二醇〔J〕．化学试剂，2003，25（2）：100-102．

〔11〕 赵谦，彭锡江，姜廷顺，等．介孔TiO2固体超强酸催化合成环己酮缩乙二醇〔J〕．江苏大学学报，2007，28（1）：60-63．

〔12〕 姚瑞平，张铭金，杨俊，等．SO3/γAl2O3-固体酸为催化剂的制备、结构与酸性表征〔J〕．化学学报，2005，63(4)：269-273．

〔13〕 王存德，杨新华，钱文元．固体超强酸TiO2/SiO42-催化合成缩醛（酮）〔J〕．精细化工，1992，9（3）：4．

第4篇：微波在有机合成中的应用范文

关键词：绿色化学；有机化学；有机化学实验

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）13-0049-03

我校是少数民族高等院校，绝大部分学生来自于偏远少数民族地区，为少数民族地区经济、文化、教育、科技的可持续性发展培养优秀人才是学校的光荣使命。进入21世纪后，高等教育的培养目标已不再是单纯的专业技术人才，而是要有高度的社会责任感、优秀的专业技术素质、较高的环境意识、能把问题放在社会环境中综合考虑的高素质人才。《有机化学》和《有机化学实验》是我校化学与材料科学学院、生科院和药学院三个学院多个本科专业的基础必修课，其重要性毋庸置疑。有机化学理论知识的系统掌握和有机实验技能的提高将为学生后续专业课程的学习奠定基础，绿色化学教育作为有机化学的一项重要的研究内容，应该体现在它的教学内容和课程体系改革中。用绿色化模式对传统有机化学教学进行改革，在教学中渗透绿色化学思想既能提高有机化学教学效果，也有利于激发学生的学习兴趣培养其创造力，增强他们的环保意识，使他们毕业后能更好地为民族地区的发展服务。我们有机教研室近年来承担了本校三院多个专业的所有有机化学及实验的教学工作，在教学实践中结合学生自身特点和各个专业需要，对传统有机化学进行绿色化模式的改革，取得了良好的教学效果。

一、有机理论教学内容绿色化模式的探讨

把绿色化学的理念贯穿于有机化学教学中，教学内容体现了绿色化学的新内容和新成果。教师在理论教学和实验教学等方面，让学生了解绿色化学，树立起绿色意识。有机化学的教学要尽可能地反映时展的特色，进入21世纪后为保护人类生存环境的需要，绿色化学技术已成为当前有机化学的热点和前沿之一，其研究内容涉及再生的原料、溶剂、催化剂、试剂、设计安全的化学品及绿色合成方法等，因此在有机化学理论教学过程中有必要结合讲授内容适时地增加环境保护、绿色化学方面的知识以适应新世纪的要求。针对近年来基础有机化学教学学时缩短的背景（如我校化学专业有机化学从108学时缩短至96学时，有机实验从72学时缩短至60学时），在有机化学理论课的教学中全方位多视角地讲授绿色化学已不太现实，我们的策略是在满足有机化学教学的基本前提下，将绿色化学的内容有机地融入到传统的教学内容中，涉及绿色化学方面知识及时地进行适当的知识更新和思维的拓展，教学时间比较灵活，多则5～8分钟，少则2分钟，不会对原本紧张的教学时间造成冲击，还能使课程内容丰富具有活力[1]。我校化学专业有机化学所用教材是胡宏纹院士编写的《有机化学》（第三版），我们在讲到卤代烷时会引出制冷剂氟里昂在光照条件下会破坏大气层中的臭氧平衡的实例，如果失去臭氧层的保护，照射到地面的太阳光紫外线增强，其中波长为240～329纳米的紫外线对生物细胞具有很强的杀伤作用，对生物圈中的生态系统和各种生物，包括人类，都会产生不利的影响，因此生成绿色环保的制冷剂是势在必行的。在讲解Diels-Alder反应的特点时，让学生了解到该反应不仅产率高，而且其原子利用率达到了100%，无废弃物生成，符合绿色化学的要求是合成环状化合物的重要方法之一，进一步引申除了D-A等加成反应外，重排反应的原子利用率也能达到了100%，另外取代反应、消除反应也是符合原子经济性原则的有机反应。在芳烃的讲授中我们会告诫学生汽车的尾气及香烟燃烧的烟雾中都含有致癌作用的稠环芳烃苯并芘，含多卤代芳烃的农药，除草剂在自然环境中难降解，毒性大，长期使用会对环境和生态产生不可逆转的影响，倡导学生选择绿色生活方式，树立绿色环境意识，做到人与自然和谐共处。由于绿色化学的内容包含化学及其相关学科先进的思想理念和新颖的科技成果，教师通过这种在恰当的知识点中渗透绿色化学的模式，有利于调动学生学习有机化学的兴趣，培养学生的创造力。

二、有机实验绿色化模式的探讨

有机化学实验教学对学生科学思维、动手能力和创新意识的培养起着重要作用，但大部分有机实验都会产生污染，这些污染主要是实验过程中产生的一些有臭味有毒或有腐蚀性的副产物、反应中需要使用的部分有毒的试剂和溶剂、反应结束后对产物进行后处理时产生的污染物等。对这些污染物处理不当，常常会使有机实验室甚至整层楼中充满了有刺激性气味的有毒性气体，毒害师生的健康，污染环境，这就要求教师在实验教学中既要科学、直观地展示实验所要达到的目的，又要尽量减少实验过程中有毒试剂的用量，提高试剂的利用效率，减少对环境的污染[2，3]。针对这些问题，笔者所在教学团队在结合本校实际情况对有机实验的绿色化模式进行了一些有益的探索和实践，取得了良好的效果，现将这些探索和实践总结如下。

1.有机实验教材建设绿色化。有机实验要体现基础与前沿、经典与现代的有机结合；改造传统的实验教学内容和实验技术方法，加强综合性、设计性与创新性实验，为了使学生在接受部分绿色化学理论的同时掌握绿色化学实验操作技能，培养绿色化学情感，2010年罗冬冬老师主编的《有机化学实验》化学工业出版社正式出版并选做为我校三个学院多个专业的实验教材。教材自始至终贯穿着绿色化学的理念，精心选择实验内容，优选实验项目，删去部分对师生健康影响大、对环境毒害大、对有机实验基本操作训练作用较小的制备实验，对一些污染大的合成制备实验选择以水或离子性溶液等可重复再生型的溶剂进行制备，引入微波辅助加热等新技术或新的合成路线，教材采用微量及半微量实验，新型的微量及半微量实验试剂的用量比传统的有机实验的试剂用量减半甚至更多，这样在保障实验教学效果的前提下，不仅可以节约实验用的试剂、降低实验经费、缩短实验所需的反应时间，还减少了污染物质的排放，更加降低了治理污染的难度。实验内容丰富且绿色化，实验内容不仅包含传统的有机合成实验，也有部分天然产物的提取和分离实验[4]。

2.实验规划绿色化。我们在学生单人单组进行有机实验，保证实验教学质量的基础上，对有机实验整体规划，在积极开展微量或半微量实验教学的同时，合理规划有机实验顺序，尽量做到从简单合成向系列化多步合成过渡，使合成产物循环使用，实现零排放。例如我们在第一学期的合成实验中合成的苯甲酸乙酯经无水处理后可以作为原料用于下学期的三苯基甲醇的合成实验中，高年级学生合成的产物乙酰苯胺可以作为低年级学生练习重结晶操作的原料，正溴丁烷作为烷基化试剂用于化学综合实验中。

3.实验过程绿色化。反应条件如反应温度、试剂、溶剂或某些反应中带水剂的选择是实验过程是否达到绿色化的关键之一。如在正溴丁烷的合成实验中回流时温度过高会使正丁醇炭化，正溴丁烷产率降低，还会增加污染环境的酸性尾气二氧化硫，单质溴和溴化氢的生成，需要学生通过调节电压控制回流速度以1～2滴/秒，以避免产生大量酸性尾气；反应结束后还要冷却5～10分钟后才能关掉冷凝水管拆去尾气吸收装置。在国内大多数有机实验教材中环己酮的制备是通过重铬酸钾的硫酸溶液氧化环己醇而得，这种方法中硫酸用量较大，生成的铬离子污染环境，后处理烦琐，苏州大学郭晓稚等报道了用绿色氧化剂H2O2代替铬酸制备环己酮的方法[5]；苯甲酸乙酯的合成中使用的带水剂是苯，由于苯的毒性较大，有文献[6]报道了其合成的改进方法用环己烷代替致癌带水剂苯，可以采用对比实验教学法分别用铬酸、苯等传统氧化剂、带水剂和H2O2、环己烷等绿色试剂来合成环己酮和苯甲酸乙酯，使学生在实验过程中能直观感受到这些方法的本质区别，通过相互交流，加强对绿色化学理念的理解。实验过程绿色化的另一个重要方面是对实验废弃物的妥善处理，有机化学实验中的废弃物主要是实验过程中产生的一些有臭味有毒或有腐蚀性的副产物、反应结束后对产物进行后处理时产生的污染物等，我们的方法是学生能自己处理的废弃物就让其自行处理后排放，不能自己处理的就收集与表明成分的废液桶中集中处理，如在正溴丁烷的制备中吸收尾气的氢氧化钠溶液就可以中和洗涤正溴丁烷中杂质的浓硫酸。有机溶剂如苯、乙醚、乙醇等则分别回收到指定容器中，经重新蒸馏纯化后可重新使用，这样既可以培养学生绿色化学思想，还可以节约资源，减少化学品的排放。

绿色化学的基本思想是利用一系列原理来降低或消除化工产品的设计、生产及应用中有害物质的使用和产生的科学。绿色化学理念体现了现代化学理论与社会的相互联系，从绿色化学的角度审视传统的有机理论和实验教学，给基础有机化学教学改革，更新教师的知识结构来提高有机化学教学效果提供了切入点。我们要用节约能源和防治污染的观点去重新审视和改革传统的有机化学理论和实验教学，把绿色化学和原子经济反应的理念引入到有机化学理论和实验教学中，改变传统的教学和实践脱节的困境，培养学生爱护资源保护环境的意识，最终从源头上解决环境与生态的困境，可以达到提高有机化学理论和实验教学的质量的目的，为经济相对落后的民族地区输送德才兼备的高素质人才，为少数民族地区经济的发展做贡献。

参考文献：

[1]李汝雄，王建基，胡应喜.化学的绿色化[J].化工高等教育，2002，（4）：37-39.

[2]王敏，宋志国，王秀丽，等.绿色化学理念与实验[M].北京：化学工业出版社，2010：4.

[3]任玉杰.绿色有机化学实验[M].北京：化学工业出版社，2007：4.

[4]罗冬冬.有机化学实验[M].北京：化学工业出版社，2011：11.

[5]郭晓稚，陆新华，姜文清，等.环己酮合成实验的改进[J].大学化学，2011，26（6）：60-63.

[6]汪云松，李霁良，何严萍，等.合成苯甲酸乙酯的改进方法[J].大学化学，2010，25（2）：36-38.