探討有機化工合成應用過氧化氫的技術(shù)

邱化奇 魏蒙蒙 王炳懿

摘要：由于過氧化氫自身具有比較特殊的特點，因此在條件溫和的情況下能夠獲得純度比較高、專一性比較強、產(chǎn)量比較大的氧化產(chǎn)物。在反應過程中不僅能夠生成干凈無害的水，而且其在反應中產(chǎn)生的其他化合物還不會對環(huán)境造成不良影響，因此在有機化合成中，過氧化氫得到了廣泛地應用。本文就此展開了論述，以供參閱。

關(guān)鍵詞：有機化工合成；應用；過氧化氫；技術(shù)

化工行業(yè)可以說是當前我國社會發(fā)展中必不可少的重要環(huán)節(jié)，其在很多方面都表現(xiàn)出了較為理想的作用效果，應該切實圍繞著各個基本環(huán)節(jié)和流程進行詳細管控，綜合提升其整體化工生產(chǎn)水平。在化工行業(yè)中，有機化工合成是比較關(guān)鍵的一個基本類型，這種有機化工合成反應的運行需要確保其能夠選擇合理的材料進行控制，過氧化氫的應用比較頻繁，在很多有機化工合成反應中都能夠體現(xiàn)出較強作用效果，值得引起高度關(guān)注。

1過氧化氫的基礎概念

過氧化氫的化學式為H2O2，在液態(tài)下被稱作雙氧水。因為過氧化氫分子的獨特性，決定其具有氧化的功能作用，并且還具有還原性，可以當成催化劑來使用。并且由有機化工所合成的過氧化氫，在堿性介質(zhì)中的氧化性要稍微弱于酸性介質(zhì)；但是過氧化氫在堿性介質(zhì)中的還原性要明顯優(yōu)于在酸性介質(zhì)中的還原性，所以根據(jù)有機化工合成的實際需要來進行過氧化氫的具體應用。由于過氧化氫具有無污染性，能經(jīng)氧化和還原反應生成沒有任何毒性的水和氧氣等特點，屬于綠色的反應試劑。隨著近幾年合成技術(shù)的改進，生產(chǎn)量提高，開始大量地應用到有機化工生產(chǎn)中去。

2過氧化氫在有機化工合成中的實踐應用

2.1芳香烴氧化

在金屬離子存在的情況下，過氧化氫能夠與芳香化合物質(zhì)產(chǎn)生強烈的反應，但是反應出來的產(chǎn)物具有很大的復雜性，主要包括有氧化偶聯(lián)、羥基化、支鏈氧化等產(chǎn)物的混合物。例如，一個已經(jīng)工業(yè)化并且具備一定制備價值反應為，在鈷鹽和鐵的催化下，過氧化氫會與超過20%左右的苯酚產(chǎn)生化學反應，并生成70%左右的領(lǐng)苯二酚。過氧化氫與芳烴在乙酸中會產(chǎn)生出一種有效而清潔的制備法，并且還使得芳香化合物的側(cè)鏈能夠在過氧化氫中被氧化，生成酮、醛等反應，從而具有較高的工業(yè)應用價值。

2.2羥基化合物

過氧化氫在有機化工合成中的運用還能夠在羥基化合物相關(guān)氧化反應中得到較好體現(xiàn)，其氧化效果較為明顯，并且能夠體現(xiàn)出較為理想的實用性，在工業(yè)生產(chǎn)以及人們?nèi)粘Ｉ钪?，都能夠得到較為突出的體現(xiàn)。在具體有機化工合成生產(chǎn)過程中，羥基化合物的氧化和過氧化氫的匹配性是比較高的，能夠?qū)崿F(xiàn)對于原有化工合成中各類問題的有效規(guī)避，進而提升其高效性和準確性，有效解決可能存在的一些反應隱患。當然，對于具體羥基化合物的氧化處理，同樣也需要關(guān)注于醛和醇的差異性，結(jié)合其具體化工反應需求進行分析，保障過氧化氫的添加能夠具備更強的反應效率，能夠促使氧化反應較為徹底，提升最終產(chǎn)物的純度，對于后續(xù)實際運用也需要進行詳細檢測，避免其形成明顯的威脅。

2.3醇氧化

在醇系列的化工合成過程中，過氧化氫是必不可少的化學試劑，由于醇系列如：仲醇、脂肪族伯等產(chǎn)物，極易與過氧化氫試劑產(chǎn)生氧化反應，因而應用極為廣泛而重要。醇在過氧化氫的合成作用之下，便會生成羥基化合物，形成良好的循環(huán)狀態(tài)。然而，醇的氧化與其他化合物不同，在鎢、錳、硒的化合物之中，醇系列產(chǎn)物起到了“催化劑”的作用。甲醇是常用的醇系列產(chǎn)物，它在光照的條件下，可以生成乙二醇。由此可見，醇系列的氧化反應有其常見性和特殊性，需要在化工生產(chǎn)中加以嚴格而有效的控制，使其產(chǎn)品與市場的安全標準相契合。

2.4烯烴氧化

過氧化氫在烯烴的氧化反應中則有著不同的重要性，且烯烴的應用在有機化工生產(chǎn)中屬于重中之重，對其應用情況進行分析：在大分子的烯烴物質(zhì)之中，過氧化氫主要是作為一種催化劑，且需要和其他種類的催化劑按照一定的比例混合后再進行使用，并設計好催化轉(zhuǎn)移的環(huán)境。在進行有機化工合成時，過氧化氫充分發(fā)揮鎢酸的先天條件，進行鏈烴氧化作用，然后開環(huán)經(jīng)反應生成鄰二醇，在過氧化氫的再一次催化作用下將其轉(zhuǎn)化為順式鄰二醇。

3關(guān)于過氧化氫應用的安全建議

隨著有機化工合成的成績不斷提升，國內(nèi)針對化工行業(yè)的重視空前提升。過氧化氫是目前常用的化工原料，在氧化反應方面的作用相對突出。但是，由于過氧化氫本身的性質(zhì)和氧化反應的特性，建議在今后的有機化工合成中，過氧化氫的應用需注意以卜幾點安全問題：第一，過氧化氫濃度越高，就越易分解，其穩(wěn)定性差，風險程度高。有文獻報道，含量65%以上的過氧化氫自身就可以發(fā)生爆炸。所以在化工生產(chǎn)中使用的過氧化氫濃度盡可能要低。含量30%可以的就不要使用50%的。第二，使用到過氧化氫的反應一般都是過氧化或氧化反應，這些反應往往都易分解易放熱，具有相當風險。所以在使用過程特別需要注意溫度的控制和氣體的釋放風險，在進行后處理時需要使用還原劑進行去除反應體系的氧化性，再進行物料轉(zhuǎn)移、升溫等操作；第三，過氧化氫在應用過程中，因氧氣的釋放，很難進行有效的惰性保護。所以在進行此類反應中盡可能少使用有機溶劑，保持水的適當比例，以降低有機溶劑的爆炸極限。第四，過氧化氫的使用過程中，要盡可能避免與重金屬進行接觸。因重金屬的存在使得過氧化物極不穩(wěn)定，很容易使化學反應過程變得不可控。所以除非有特殊情況，應在過氧化氫的應用過程中，應盡量避免使用到重金屬。最后，還需要注意其他的安全措施，如過氧化氫的轉(zhuǎn)移中存在的風險，整個化學反應過程中的緊急釋放系統(tǒng)設置，攪拌的轉(zhuǎn)速，靜電問題等等，這些若不加注意均可能引發(fā)安全事故。

4結(jié)束語

根據(jù)以上分析可以得知，在有機化工合成過程中，過氧化氫發(fā)揮著非常重要的功效，將其作為一種氧化劑，可以在芳香烴等化合物當中進行廣泛的應用，繼而讓其在有機化工合成中的應用范圍得到了有效的拓展，并對氧化氫的性能進行了明顯的改善，而且可以讓化學有機合成在氧化反應的作用下，有著更高的安全性和環(huán)保性，對綠色化學理念進行了最大程度的倡導和踐行，此化學物質(zhì)具有較高的清潔性，這對于我國清潔生產(chǎn)而言有著非常重要的作用和意義。

參考文獻：

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[2]譚碩望.有機化工合成應用過氧化氫的技術(shù)研究[J].當代化工研究.2017（12）.

（作者單位：山東金城柯瑞化學有限公司）