生物基化學(xué)品作為溶劑和催化劑在有機(jī)合成中的應(yīng)用.pdf

1、當(dāng)代有機(jī)合成化學(xué)正朝著提高反應(yīng)效率、減少反應(yīng)廢棄物、降低能耗的綠色化學(xué)方向不斷發(fā)展，從而在降低反應(yīng)過(guò)程的能量消耗，減少對(duì)環(huán)境的污染等方面對(duì)科研工作者提出了巨大的挑戰(zhàn)。綠色化學(xué)主要包括12個(gè)方面:減少?gòu)U棄物、原了效率、減少有毒物質(zhì)、產(chǎn)品安全生產(chǎn)、使用無(wú)毒無(wú)害溶劑、減少能源、使用可再生原料、合成路線較短、催化不使用化學(xué)計(jì)量學(xué)試劑、產(chǎn)品可降解、防止污染、過(guò)程安全。
　　在推進(jìn)綠色化學(xué)革命的進(jìn)程中，溶劑和催化劑扮演著至關(guān)重要的角色，它們的

2、存在可以加快反應(yīng)的進(jìn)行、提高反應(yīng)的產(chǎn)率，但傳統(tǒng)意義上使用的有機(jī)溶劑存在著毒性大、易揮發(fā)、難回收等缺點(diǎn)，而常用的催化劑又都是一些酸堿催化劑、金屬催化劑、過(guò)渡金屬氧化物催化劑、絡(luò)合催化劑等，這些催化劑存在著價(jià)格昂貴、制備過(guò)程繁瑣、污染環(huán)境、反應(yīng)條件苛刻等缺點(diǎn)，這就使得傳統(tǒng)意義上的溶劑和催化劑與綠色化學(xué)的概念顯得格格不入。現(xiàn)階段使用溶劑和催化劑對(duì)于綠色可持續(xù)合成起到了核心作用，帶動(dòng)了綠色化學(xué)發(fā)展。本文主要選取了其中具有代表性的生物基化學(xué)品進(jìn)行

3、了闡述，這類生物基化學(xué)品具有價(jià)廉、低毒、環(huán)境友好、生物相容、生物可降解、性質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，作為溶劑和催化劑在有機(jī)合成中得到了廣泛的應(yīng)用。
　　由于生物基化學(xué)品的參與，大大減少了有機(jī)合成反應(yīng)對(duì)環(huán)境的污染以及對(duì)能源的浪費(fèi)，因而其作為溶劑和催化劑開始被廣泛的應(yīng)用于這個(gè)領(lǐng)域。生物基化學(xué)品以其低毒、綠色環(huán)保、可降解的特點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于有機(jī)合成、催化、生物轉(zhuǎn)化和分離等領(lǐng)域。生物基溶劑和催化劑主要包括殼聚糖、葡萄糖酸、乳酸、甘油、低熔點(diǎn)混合物等物質(zhì)

4、，它們因?yàn)槠浔旧淼呐Ｎ锊幌嗳菪裕€(wěn)定性，可降解，環(huán)保等特性而被廣泛應(yīng)用于有機(jī)合成化學(xué)中。
　　首先，葡萄糖酸做為一種弱酸性、可生物降解的溶劑被廣泛應(yīng)用于螺氧代吲哚衍生物的合成中。不同取代的靛紅、帶取代基的1，3-環(huán)己二酮、巴比妥酸為原料，采用回流法生成該類化合物的過(guò)程中，加入葡萄糖酸這種可降解的生物基溶劑能夠促進(jìn)該反應(yīng)的進(jìn)行，并且其作為催化劑可循環(huán)使用。
　　其次，葡甲胺作為一種弱堿、可生物降解的催化劑在合成吡喃衍生物中占據(jù)

5、重要地位。本文在以醛、丙二腈、5，5-二甲基1，3-環(huán)己二酮為原料，葡甲胺為催化劑，乙醇水溶液為溶劑的條件下一鍋三組分反應(yīng)生成吡喃衍生物。使用葡甲胺這種催化劑使反應(yīng)的底物范圍廣，醛類可以被靛紅、苊醌代替、5，5-二甲基1，3-環(huán)己二酮可被一系列的活潑亞甲基的化合物代替，使反應(yīng)快速有效的進(jìn)行。
　　再次，吡喃并吡唑衍生物具有抗癌、抗菌、抗炎、殺蟲等生物活性，廣泛應(yīng)用在醫(yī)學(xué)和藥物領(lǐng)域。通過(guò)醛、丙二腈、水合肼、乙酰乙酸乙酯為原料，葡甲胺

6、為催化劑，乙醇水溶液為溶劑一鍋反應(yīng)生成該類化合物。使用葡甲胺作為催化劑有效的縮短了反應(yīng)時(shí)間，提高了底物的使用范圍，并且可以可循環(huán)使用，節(jié)約了催化劑，后處理簡(jiǎn)單。
　　最后，二氫吡啶及其衍生物是一類重要的含氮雜環(huán)化合物，有很好的生理活性，廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域（如:抗病毒、抗癌、抗氧化劑）和生活領(lǐng)域（食品添加劑）。本文通過(guò)在醛、丙二腈、胺、丁炔二酸二甲酯為原料，葡甲胺為催化劑，乙醇水溶液為溶劑的條件下合成該類化合物。
　　本文綜述