綠色有機(jī)合成的研究現(xiàn)狀和展望

羅小會(huì)，汪鋼強(qiáng)，袁兵，高濤*

(1.湖北科技學(xué)院核技術(shù)與化學(xué)生物學(xué)院，湖北 咸寧 437100；2.廣東埃力生高新科技有限公司，廣東 清遠(yuǎn) 513000)

0 引言

習(xí)近平總書(shū)記在黨的十九大報(bào)告中指出，要牢固樹(shù)立社會(huì)主義生態(tài)文明觀，推動(dòng)形成人與自然和諧發(fā)展的現(xiàn)代化建設(shè)新格局。這代表了中國(guó)人民的心聲，化學(xué)工作者也一定要為實(shí)現(xiàn)這一宏偉目標(biāo)貢獻(xiàn)力量。化學(xué)工業(yè)對(duì)于我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展，一直有著很重要的地位。然而由于早期工藝一直存在諸多缺陷，導(dǎo)致化工生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)了大量污染物，對(duì)環(huán)境的破壞嚴(yán)重。為此，整個(gè)產(chǎn)業(yè)為了實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步發(fā)展，迫切需要解決這一問(wèn)題。通過(guò)引入綠色有機(jī)合成，降低污染，推動(dòng)整個(gè)行業(yè)持續(xù)進(jìn)步。需要注意的是，相關(guān)技術(shù)仍然有一定缺陷不夠成熟，因此科研人員還需要繼續(xù)研究，對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)持續(xù)優(yōu)化和改進(jìn)，進(jìn)而為更多社會(huì)人群創(chuàng)造優(yōu)良的生活條件。

1 綠色有機(jī)合成的基本概念

所謂綠色有機(jī)合成，并不是一項(xiàng)復(fù)雜的工程，概念極為簡(jiǎn)單。主要指的是企業(yè)在進(jìn)行生產(chǎn)加工的時(shí)候，從前期的原料選用、實(shí)際加工以及產(chǎn)品上市都要做到全面綠色化在這一過(guò)程之中，主要從三個(gè)方面入手，分別指的是綠色化溶劑、綠色化原料以及綠色催化劑。

其一是綠色化溶劑，最有代表性的就是超臨界二氧化碳，其整體密度和普通溶劑別無(wú)二致，但整體造價(jià)極為便宜，因此能夠有效降低浪費(fèi)[1]。

其二是綠色化原料，也就是在所有投入生產(chǎn)的材料之中，沒(méi)有任何有害物質(zhì)存在。如若生產(chǎn)工作可以從根源出發(fā)，將污染控制在最小，自然能夠?qū)Υ髿鈱右约罢w環(huán)境起到相應(yīng)的保護(hù)效果。

其三是綠色催化劑，所有使用的催化劑都要達(dá)到綠色化標(biāo)準(zhǔn)，以此保證整個(gè)生產(chǎn)工作不會(huì)出現(xiàn)任何污染，進(jìn)而為改善社會(huì)環(huán)境創(chuàng)設(shè)優(yōu)良條件。

有機(jī)合成主要依靠物理的形式，促使產(chǎn)品在實(shí)際加工的時(shí)候，能夠產(chǎn)生多種不同的化學(xué)反應(yīng)。伴隨技術(shù)的快速發(fā)展，對(duì)于化工生產(chǎn)將會(huì)帶來(lái)諸多益處，推動(dòng)整個(gè)行業(yè)持續(xù)進(jìn)步。

2 綠色有機(jī)合成的研究現(xiàn)狀

2.1 人員素養(yǎng)較差

從目前情況來(lái)看，我國(guó)多數(shù)化工企業(yè)在進(jìn)行生產(chǎn)加工的時(shí)候，應(yīng)用有機(jī)合成技術(shù)。但是，由于內(nèi)部技術(shù)人員的整體水平不高，素養(yǎng)較低，對(duì)相關(guān)概念的認(rèn)知極為淺薄。在實(shí)際操作的時(shí)候，經(jīng)常會(huì)有各類問(wèn)題產(chǎn)生，若問(wèn)題十分嚴(yán)重，甚至?xí)斐纱竺娣e污染。此外，部分人員雖然能力達(dá)標(biāo)，但是在實(shí)際工作的時(shí)候，未能按照規(guī)定要求進(jìn)行操作，而是單純憑借自身經(jīng)驗(yàn)隨意操作，從而導(dǎo)致技術(shù)應(yīng)用的效果無(wú)法達(dá)到預(yù)期，影響了企業(yè)的生產(chǎn)工作開(kāi)展。

2.2 發(fā)展速度不高

對(duì)綠色有機(jī)合成技術(shù)來(lái)說(shuō)，本身屬于環(huán)保技術(shù)的一種，具備無(wú)污染、無(wú)毒以及無(wú)危害的特點(diǎn)。但當(dāng)前仍然有部分傳統(tǒng)企業(yè)在日常生產(chǎn)的時(shí)候，仍然使用一些傳統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)，不但生產(chǎn)工作的效率極為低下，而且實(shí)際投入的成本也非常高。從某種角度來(lái)說(shuō)，這就導(dǎo)致了我國(guó)相關(guān)技術(shù)的整體發(fā)展受到了限制，尤其是和西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比，差距越來(lái)越大。所以，為了提升技術(shù)應(yīng)用率，自然需要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)工藝。

2.3 技術(shù)人員數(shù)量較少

我國(guó)屬于發(fā)展中國(guó)家，在經(jīng)濟(jì)層面，和發(fā)達(dá)國(guó)家之間的差距仍然比較大。所以，在綠色有機(jī)技術(shù)方面，相關(guān)研究人員的數(shù)量較少，很少有人會(huì)從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度出發(fā)展開(kāi)深入研究。除此之外，相關(guān)參與者的數(shù)量不多，甚至可以說(shuō)是還處在持續(xù)縮減的狀態(tài)。如此一來(lái)，技術(shù)的整體發(fā)展就會(huì)受到限制[2]。

3 綠色有機(jī)合成的主要方法

3.1 應(yīng)用綠色環(huán)保溶劑

有機(jī)溶劑在實(shí)際應(yīng)用的時(shí)候，很容易造成大量有毒氣體產(chǎn)生。因此，這也能看作是化工企業(yè)的重要污染源。除此之外，一些鹵代烴溶劑使用過(guò)度，還會(huì)對(duì)臭氧層造成嚴(yán)重影響。而對(duì)于綠色環(huán)保溶劑來(lái)說(shuō)，就沒(méi)有這些問(wèn)題存在，從而不會(huì)對(duì)整個(gè)環(huán)境造成不必要的影響。

3.2 用水制作溶劑

對(duì)于目前市場(chǎng)中多數(shù)有機(jī)化合物來(lái)說(shuō)，自身極性都相對(duì)偏低，缺少水溶性。所以，幾乎全部都采用的是有機(jī)合成的方式。但由于水液的造價(jià)極為低廉，有較強(qiáng)的環(huán)保性，因此在進(jìn)行有機(jī)合成的過(guò)程中，水相反應(yīng)一直都是極為重要的一類反應(yīng)?；谙嚓P(guān)報(bào)告內(nèi)容可以得知，在某些反應(yīng)之中，通過(guò)使用水作為溶劑，無(wú)論是整體產(chǎn)率還是立體選擇性，都比氣體有機(jī)合成要高很多。

3.3 對(duì)原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)展開(kāi)研究

在20世紀(jì)90年代的時(shí)候，美國(guó)的一位知名化學(xué)家曾經(jīng)提出了原子經(jīng)濟(jì)性概念。這一概念有著非常大的影響力，主要指的是在制作材料的過(guò)程中，分子具體通過(guò)怎樣的方式，逐步演變?yōu)楫a(chǎn)物。通過(guò)基于這一概念，采用原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)的方式，可以保證原子材料內(nèi)部的所有分子逐步演變?yōu)橐活愄囟ǖ漠a(chǎn)物，并且不會(huì)有任何廢物或者副產(chǎn)物出現(xiàn)。如此一來(lái)，“零排放”的目標(biāo)就能實(shí)現(xiàn)，進(jìn)而降低了環(huán)境污染的整體程度。

4 綠色有機(jī)合成的未來(lái)展望

4.1 注重催化劑選擇

眾所周知，化工企業(yè)在日常生產(chǎn)的時(shí)候，催化劑一直都是非常重要的基礎(chǔ)原料。近些年我國(guó)化工技術(shù)有了較大發(fā)展，市場(chǎng)中出現(xiàn)了許多新型技術(shù)和催化劑。但是，并非所有催化劑都滿足環(huán)保要求。早期一些企業(yè)為了追求更高的經(jīng)濟(jì)效益，往往會(huì)選擇一些污染程度較大的催化劑，導(dǎo)致外部環(huán)境被破壞。因此，未來(lái)企業(yè)的催化劑選擇都要實(shí)現(xiàn)綠色化目標(biāo)，沒(méi)有任何污染。

4.2 選用超臨界二氧化碳

對(duì)超臨界二氧化碳而言，本身可以看作是壓力以及溫度都處于臨界點(diǎn)位置的二氧化碳。相比于早期的一些二氧化碳，其最大的優(yōu)勢(shì)便是擁有傳統(tǒng)液態(tài)溶劑的基本密度，同時(shí)傳播速度非常快，可以適當(dāng)縮小，同時(shí)自身價(jià)格也較為實(shí)惠。基于該技術(shù)產(chǎn)生的產(chǎn)品，實(shí)際帶來(lái)的效果有時(shí)比傳統(tǒng)溶劑還要好。正是這些因素存在，企業(yè)理應(yīng)積極使用，以此改善生產(chǎn)水平[3]。

4.3 優(yōu)化加工工藝

從目前狀況來(lái)看，部分合成反應(yīng)仍然有一定問(wèn)題存在。企業(yè)為了能夠提升產(chǎn)品的綜合質(zhì)量，自然需要對(duì)生產(chǎn)工藝持續(xù)優(yōu)化，從而能夠?qū)崿F(xiàn)綠色化目標(biāo)。同時(shí)，工作人員在對(duì)“三廢”進(jìn)行深入處理的過(guò)程中，保證沒(méi)有任何污染品存在。如此一來(lái)，污染問(wèn)題就能得到有效解決。除此之外，在生產(chǎn)工藝方面，還需要時(shí)刻貫徹環(huán)保的基本理念，在縮減整體投入的同時(shí)，還能確保環(huán)境不會(huì)受到任何破壞。

4.4 開(kāi)發(fā)更多資源

現(xiàn)如今我國(guó)礦物資源的整體數(shù)量越來(lái)越少。在這樣的背景下，相關(guān)企業(yè)理應(yīng)提高重視程度，通過(guò)引入新型技術(shù)，盡可能開(kāi)發(fā)更多可再生資源，以此推動(dòng)整個(gè)行業(yè)持續(xù)進(jìn)步。這是未來(lái)整個(gè)化工行業(yè)的一個(gè)主要發(fā)展方向。

4.5 引入新型技術(shù)

對(duì)綠色有機(jī)合成而言，整體仍然處在持續(xù)發(fā)展的狀態(tài)。因此當(dāng)前就需要基于技術(shù)條件本身，持續(xù)創(chuàng)新，不能停滯不前。通常來(lái)說(shuō)，為有機(jī)合成提供原材料、溶劑以及催化劑的技術(shù)主要為膜技術(shù)以及分離技術(shù)。化工產(chǎn)業(yè)為了能夠順應(yīng)時(shí)代的要求，在有機(jī)合成的時(shí)候，不斷引入最新的技術(shù)，就能降低成本的投入，將環(huán)境整體破壞程度降至最低，促使更多企業(yè)從中受益。

4.6 政府需要加強(qiáng)宣傳工作

盡管綠色有機(jī)合成技術(shù)已經(jīng)有了較大的發(fā)展，變得較為成熟。但是，仍然有許多企業(yè)在技術(shù)應(yīng)用層面處于較低的狀態(tài)，未能改善自身技術(shù)水平，一直在用一些早期的技術(shù)方式。不但效率不高，對(duì)環(huán)境的破壞程度也非常大。為此，政府部門(mén)就需要做好宣傳工作，促使廣大生產(chǎn)企業(yè)逐步轉(zhuǎn)變想法[4]。

其一，政府部門(mén)理應(yīng)向企業(yè)傳遞綠色合成的優(yōu)勢(shì)所在，讓其明白此類技術(shù)的最大特點(diǎn)。同時(shí)，對(duì)于一些整體發(fā)展相對(duì)較差的企業(yè)，政府也可以適當(dāng)給予支持，為其提供一些新型設(shè)備，幫助其改善內(nèi)部環(huán)境。

其二，政府部門(mén)需要設(shè)置獎(jiǎng)懲制度，每年年底，對(duì)于一些在綠色合成方面有了深入研究的企業(yè)給予獎(jiǎng)勵(lì)，促使其在未來(lái)的工作中繼續(xù)努力。而對(duì)于一些仍然頑固使用傳統(tǒng)技術(shù)，對(duì)環(huán)境造成一定破壞的企業(yè)，則需要給予相應(yīng)的懲罰。通過(guò)這一方式，企業(yè)的積極性就會(huì)得到有效激發(fā)，研究者也將有更強(qiáng)的動(dòng)力展開(kāi)技術(shù)研究，推動(dòng)行業(yè)進(jìn)步。

其三，對(duì)綠色有機(jī)合成而言，本身有著多方面優(yōu)勢(shì)。因此政府部門(mén)就要加強(qiáng)宣傳，鼓勵(lì)企業(yè)將其應(yīng)用到各類領(lǐng)域之中，而并非看作是獨(dú)立個(gè)體。如此一來(lái)，此類技術(shù)的整體作用就能全部展現(xiàn)出來(lái)，促使企業(yè)的各類工作都能達(dá)到綠色化目標(biāo)，降低污染。

其四，政府部門(mén)還要加強(qiáng)引導(dǎo)，促使企業(yè)管理者能夠打破原有的傳統(tǒng)理念，建立創(chuàng)新型思維，在現(xiàn)有的技術(shù)機(jī)促使，持續(xù)優(yōu)化和創(chuàng)新。通過(guò)長(zhǎng)年努力，技術(shù)的整體水平便會(huì)得到全面提高，為行業(yè)提供更多幫助[5]。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，綠色有機(jī)合成除了能夠推動(dòng)我國(guó)整體經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之外，對(duì)于改善人們的整體生活水平也有著多方面益處。正是這一情況，通過(guò)不斷發(fā)展有機(jī)合成技術(shù)，并在多個(gè)行業(yè)應(yīng)用，能夠促使技術(shù)水平進(jìn)一步提升，推動(dòng)行業(yè)發(fā)展。對(duì)綠色有機(jī)合成而言，此類技術(shù)一方面可以對(duì)整個(gè)環(huán)境起到相應(yīng)的保護(hù)效果，防止其被污染，另一方面還能促使原材料的整體使用率得到提升，以防會(huì)有浪費(fèi)的情況產(chǎn)生。然而，當(dāng)前普遍化工企業(yè)的發(fā)展仍然存在一定問(wèn)題，最為明顯的便是缺少應(yīng)有的創(chuàng)新思維，使得技術(shù)的整體發(fā)展受到了諸多阻礙。針對(duì)這一情況，政府部門(mén)提出了諸多政策，主要目的便是對(duì)這些棘手問(wèn)題予以處理。為了充分發(fā)揮出綠色有機(jī)合成的效果，讓其真正做到惠及廣大人民群體，各類企業(yè)就需要樹(shù)立創(chuàng)新化思維，轉(zhuǎn)變?cè)欣砟?，為技術(shù)的實(shí)際發(fā)展貢獻(xiàn)更多力量。