维普资讯 http://www.cqvip.com 探析有机合成的应用及发展 李双妹韩红梅 （濮阳职业技术学院４５７０００） 摘要：本文主要概述了近几年有机合成国内外研究发展趋势，并概括了有机合成的优先研究领域． 关键词：原子经济性高效的催化剂开发新的合成工艺 中图分类号：Ｆ７６７ 文献标识码：Ａ １原子经济性 理想的“原子经济性”反应，应该是有１ｏ０％的反应物转 化到最终产物中，而没有副产物生成。１ ９９ １年，美国著名化 学家Ｓｔａｎｄｆｏｒｄ和Ｂ．Ｍ．Ｔｒｏｓｔ提出以“原于经济性”的观 念。这一观念引导人们如何去设计有机合成。在合成设计中， 如何经济地利用原子，也就是要考察有多少反应物分子生成产物 分子。显然，“原子经济性”的观念是绿色化学的基本原理之 一。在提出“原予经济性”观念的初始并没有得到学术界和工 业界的重视。但是，经过多年的实践，许多化学家和一些企业 界的人士都认识到“原子经济性”原则的重要性。目前，在 有机原料的生产中，部分已采用原子经济性反应，如丙烯氢甲 酰化制备丁醛、甲醇羰基化制备醋酸、丁二烯和氢氰酸合成己 二腈等。有一些基本原料的生产所采用的反应，已由过去的两 步反应改为一步的原子经济性反应。如环氧乙烷的生产，原来 是通过氯醇法两步制备，采用银催化剂后，改为乙烯直接氧化 成环氧乙烷的原子经济性反应。 ２发展高选择性 高效的催化剂 绿色化学所追求的目标是实现高选择性、高效的化学反应， 极少的副产物，实现“零排放”，这也正是“原子经济性” 所追求的目标。显然，相对化学当量的反应，高选择性、高 效的催化反应更符合绿色化学的基本要求。比如：１９９７年的新 合成路线奖（Ａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ Ｐａｔｈｗａｙ Ａｗａｒｄ）的获得者 ＢＣＨ公司的工作即是一个很好的例证。该公司开发了一种合成布 洛芬的新工艺，布洛芬是一种广泛使用的非类固醇类的镇静、 止痛药物，传统生产工艺包括６步化学计量反应，原子的有效 利用率低于４０％，新工艺采用３步催化反应，原子的有效利用率 达８０％（如果考虑副产物乙酸的回收则达到９９％）。 催化的不对称合成反应。 今天，越来越多的药物、食品添加剂和香料由全合成来制 备。通常，这些化合物是通过在合成过程的最后一步对其相应 的外消旋混合物进行拆分而获得。但是，理想的产率也只能达 到５ ０％；另一半异构体只能废弃，这样很可能对环境造成污 染。从绿色化学的角度讲，原子经济性很差。因此，催化的 不对称合成，即手性合成成为有机化学研究的热点和前沿。未 来的合成化学必须是经济的、安全的、环境友好的以及节省能 源和资源的，化学家需要为”完美的化学反应”而努力，即要达 到１００％的选择性和１００％的产率，只产生需要的产物而不产生废 物。通过不对称催化不但可以提供医药、农药和精细化工所需 的关键中间体，而且可以提供环境友好的绿色合成方法。手性 ２８一ＦＲＩＥＮＤ ＯＦ ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＩＮＤＵＳＴＲＹ 文章编号：１００４—０８６２（２ｏ０７）０７（ａ）一００２８—０２ 合成的研究正逐步从实验室的科学探索走向工业技术，人们也越 来越认识到手性技术对人类的健康和生态环境的重要意义。 在研究催化不对称反应时，应重视以下两个方面。 ２．１应研究新观念、新技术、新方法和新型手性催化剂及应用 例如，合成光学活性化合物的有效手段是外消旋体的动力学 拆分，但是理想的产串也只能达到５０％，而另一半异构体只能 作为副产品废弃掉，造成低的原子经济性．近年来，报道了动 态动力学拆分的方法”，即在反应体系中加入另一种催化剂， 可以催化异构化反应，这样，单一光学活性化合物的产率就可 以达到８０％ ９０％，大大提高了化学合成的原子经济性。 ２．２注重总结规律。加强理论的研究和指导作用 目前，有关的研究主要还是通过经验的积累和反复的实验来 筛选和发现优良的手性配体、手性催化剂，以及新型的不对称 反应，因此，其发展的方向应是注重总结规律，加强理论的研 究和指导作用。 ３“洁净”的反应介质 目前在化工生产和化学研究中大量使用的有机溶剂存在有 毒、易挥发、易燃易爆等诸多缺点。随着绿色化学成为化工生 产可持续发展的方向，无毒无污染的合成技术的研究和发展成为 绿色化学的重要研究内容。环境友好的“洁净”的反应介质是 绿色化学研究的重要内容。目前，“洁净”的反应介质大概主 要包括以下几种类型。 （１）超临界和近临界流体；这方面研究较多的是超临界二氧 化碳，它无毒、环保、使用安全简便已引起化学化工界的关 注，广泛应用于食品、能源、医药和香料等工业领域，成为 绿色化学研究的一个热点。近来超临界和近临界水作为反应介质 的研究也有相关的报道。 （２）以水为介质的有机反应：水相中的有机反应具有许多优 点：操作简单，安全，没有有机溶剂的易燃易爆等问题。在 有机合成方面，可以省略诸如官能团的保护和去保护等合成步 骤。可以预见，水相有机反应的研究将会在有机合成化学中开 辟出一个新的研究领域。 （３）以离子液为介质的有机反应室温离子液体ＲＴＩＬｓ（Ｒｏｏｍ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｉｏｎｉｃ ｌｉｑｕｉｄｓ）是指主要由有机阳离子和无机或有机 阴离子构成的在室温或近于室温下呈液态的盐类，它们具有许多 分子溶剂所不具有的独特性。离子液体对有机、金属有机、无机 化合物有很好的溶解性，无可测蒸汽压，无味，不燃，易与产物 分离，易回收，可循环利用。近年来，ＲＴＩＬｓ充当一种“绿色”溶 剂或催化剂以及某些催化剂的“液体载体”在催化和有机反应中 维普资讯 http://www.cqvip.com 青海察尔汗盐湖矿产资源的开发方向思考 一一钾、硼、锂、镁综合开发、高附加值的盐湖深加工产品开发 胡仙峰 （青海盐湖工业集团） 摘要：盐湖矿产资源的开发是青海国民经济发展的四大支柱产业之一，以钾盐为主的盐类产品在国内外享有盛誉，随着 国家西部大开发战略的实施，青海盐湖矿产资源开发越来越为世人瞩目。然而，由于受资金、技术特别是发展观念的制约， 以往青海盐湖矿产资源的开发较为粗放、资源利用率低、综合经济效益差。伴随着科学发展观的提出，以及资源综合有效 利用的时代要求，青海丰富的盐湖矿产资源开发迫切需要步入一条全面、协调、高效的可持续开发之路。 关键词：青海盐湖矿产资源开发方向 思考 中图分类号：Ｏ６－０ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００４—０８６２（２００７）０７（ａ）一００２９—０２ 部的锂矿，卤水中ＬＩｅＬ含量高达２．２克／升～３．１２克／升， 比美国盐湖中锂含量高出１０倍；大柴旦盐湖和东台吉乃尔湖的 卤水经日晒蒸发后Ｂ２０３高度富集，其含量可达３％左右。 三是类型全、资源组合好。从化学成份看有氯化物型、硫 酸盐型和碳酸盐型；按矿种分有钾镁盐矿、湖盐矿、硼矿、锂 １青海盐湖矿产资源概况及特点 １．１青海盐湖矿产资源概况 青海盐湖矿产分布极不均匀，绝大多数集中分布在柴达木盆 地。柴达木盆地是我国内陆盆地之一，其中分布着３３个大小不等 的卤水湖、半干涸盐湖和干涸盐湖，总面积约３．１８万平方公里， 矿、锶矿和天然碱矿。 蕴藏着极其丰富的盐湖矿产资源，素有“盐的世界”之称。 据《青海省矿产资源》统计，截至１ ９ ９ ９年底，青海省 四是多种有益元素共（伴）生。除钠、镁、钾等主要元 累计探明盐湖矿产总储量３４６４．２０亿吨，其中表内储量３４３０．２４ 素外，还伴生有大量的硼、锂、溴、碘、铷等有益元素。五是不能大量开发利用的钠、镁盐多，开发市场前景好的 亿吨，暂难利用的表外储量３３．９６亿吨；累计保有储量３４２９．３９ 亿吨，潜在经济价值１６７４３３．８３亿元，占全省矿产潜在总价值的 钾、锂、硼资源少。 六是固液相共生并可以互相转变，卤水浓度大而且存在垂 ９７％。探明矿产储量以湖盐、芒硝、镁盐为主，三者的潜在经济价 值占盐湖矿产潜在总价值的９４．６９％，其中湖盐高达７３．０７％，其 直、水平分异现象，开采过程中矿床动态变化明显。 次是芒硝，占１４．９５％，镁盐占６．６７％。钾盐、锂矿、硼矿开发前 景较好，但其潜在经济价值仅占盐湖矿产潜在总价值的３．５０％，锂 ２青海盐湖矿产资源的开发现状 青海盐湖资源主要集中于柴达木盆地，柴达木盆地盐湖资源 盐为２．１６％，钾盐占１．３２％，硼矿仅占０．０２％。 数量巨大，开发前景良好。 １．２青海盐湖矿产资源特点 柴达木盆地盐湖资源的开发史代表着青海盐湖资源的开发 青海盐湖矿产资源具有以下特点： 一是储量大。湖盐、芒硝、镁盐、钾盐 锂矿和锶矿等 史。柴达木盆地矿产资源的勘探开发，始于２０世纪５０年代中 期。四十多年来，先后建成了一批资源开发型企业，主要有青 ６种保有储量居全国第１位；硼矿和溴居全国第２位；石膏、 天然碱及铷等３种居全国第３位；碘居全国第４位。 二是品位高。如察尔汗盐湖卤水中ＫＣ１含量高达１．５％％～ 海盐湖工业集团、格尔木钾镁厂、德令哈碱厂、都兰钾镁厂、 冷湖氯化钾厂、大柴旦西海化工厂、青藏兵站部钾肥厂、茶卡 ３．２％，一里坪、东台吉乃尔湖以及察尔汗盐湖别勒滩区段西北 盐厂、柯柯盐厂等。主要产品为石盐、钾肥，其次是镁盐、发挥了独特的作用，正在受到世界各国催化界与石化企业界的关 新合成路线。与旧工艺相比，新的工艺将反应试剂和中间产物 的数量从２２种减少到ｌ１种，减少了６６％的废气排放和８９％的 注。 固体废弃物，５种反应试剂中有４种不进入最终产物而能在工艺 ４开发新的合成工艺．简化反应步骤．减少污染排放。 对于那些比较合理的工艺路线也要从绿色化学的原理给以重 过程中循环使用，产率提高了２倍。 新探析．这对于有机合成化学提出了新的、更高的要求。 参考文献 例如：Ｒｏｃｈｅ Ｃｏｌｏｒａｄｏ公司在开发抗病毒药物ｃｙｔｏｖｅｎｅ的 ｆｌ】岳保珍，李润淘．有机合成基础．北京大学医学出版社 初期认为，他们所采取的ｐｅｒｓｉｌｙｌａｔｉｏｎ的路线是最好的，也是最 【２】周志高等．有机化学实验．化学工业出版社． 有效的。但是，随着市场需求量的增加，扩大了生产规模，很 【３】孙君社等．酶与酶工程及其应用．化学工业出版社． 多原有工艺的问题就暴露了。Ｒｏｃｈｅ Ｃｏｌｏｒａｄｏ公司对原有的工 艺进行了大的改进，采用从鸟嘌吟三￣（ｇｕａｎｉｎｅ ｔｒｉｅｓｔｅｒ）出发的 ＦＲＩＥＮＤ ＯＦ ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＩＮＤＵＳＴＲＹ一２９
