1.本发明属于有机合成技术领域，具体为一种基于绿色化学的有机合成方法。


背景技术：

2.有机合成是指利用化学方法将单质、简单的无机物或简单的有机物制成比较复杂的有机物的过程。例如从氢气和二氧化碳制成甲醇；从乙炔制成氯乙烯，再经聚合而得聚氯乙烯树脂；从苯酚经一系列反应制得己二酸和己二胺，二者再缩合成聚酰胺66纤维。大多数的有机物如树脂、橡胶、纤维、染料、药物、燃料、香料等都可通过有机合成制得。
3.但是化学工业向环境排放大量有毒、有害的物质致使环境污染日益加剧如酸雨出现温室效应、臭氧层被破坏、海洋污染、淡水资源污染等.环境问题已成为21世纪国际上急待解决的问题之一。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于：为了解决上述提出的问题，提供一种基于绿色化学的有机合成方法。
5.本发明采用的技术方案如下：一种基于绿色化学的有机合成方法，所述基于绿色化学的有机合成方法包括以下步骤：
6.s1:选用绿色合成原料:可以选用碳酸二甲脂，碳酸二甲脂可代替光气和硫酸二甲脂进行有机合成；同时它还有其他很多用途如生产长链烷基碳酯、碳酸肼；
7.s2:选择无毒无害溶剂：烯丙基化反应、醛醇缩合、michael加成、mannich反应、铟介入的烯丙基化作用，可以选择在水中反应；
8.s3:选用超临界和近临界流体溶剂；选用超临界二氧化碳；甲苯与nbs的溴化反应,在超临界二氧化碳中生成苄溴的产率可达100％；
9.s4:使用离子液体溶剂，离子液体溶剂指室温或低温下液体状态的盐,含氮、磷有机阳离子和大的无机阴离子组成，烯烃与芳烃的烷基化反应是不能进行的,而在离子液体中,在sc(otf)3的催化下,反应在室温下就可顺利进行,产率高达96％,催化剂还能重复使用；
10.s5:多选用绿色催化剂；使用固体超强酸催化剂之后，和化合物之间的分离更容易操作，还可以多次再利用；或者选用沸石分子筛催化剂；也可以用生物催化剂或者杂多化合物在常温常压下反应；
11.s6:使用二(三氯甲基)碳酸酯，二(三氯甲基)碳酸酯是一种稳定的白色结晶，即使在沸腾时也仅分解放出少量的光气，为一般毒性物质；三光气在一定条件下可产生三分子光气，因此它可以在光气和双光气的所有反应中实现替代。
12.在一优选的实施方式中，所述步骤s1中，碳酸二甲脂分子含氧量高，多达53％，可代替甲基叔丁基醚作为石油添加剂以减少mtbe带来的环境问题。
13.在一优选的实施方式中，所述步骤s2中，水中的有机反应操作简便、安全,没有介
质的易燃易爆等问题；在有机合成中,可省略诸如官能团的保护、去保护等合成步骤,其疏水效应可提高反应速率和选择性,是理想的绿色溶剂。
14.在一优选的实施方式中，所述步骤s3中，采用scco2制备含氟的聚合物[2]；目前,近临界水的研究也引起了重视,它有许多优点:只需要较低的温度和压力,对有机物的溶解性能相当于丙酮或乙醇,介电常数介于常态水和超临界水之间,既能溶解盐、又能溶解有机化合物；因此,近临界水在一些有机合成中也得到了广泛的应用。
[0015]
在一优选的实施方式中，所述步骤s4中，离子液体溶剂选用bf4溶剂或者pf6溶剂；fiedel-crafts反应、烯烃的氢化反应、氢甲酰化反应、氧化还原反应、偶联反应、酶促反应也可以在离子液体溶剂bf4溶剂或者pf6溶剂中进行反应。
[0016]
在一优选的实施方式中，所述步骤s5中，沸石分子筛催化剂本身具有较强的水热稳定性，还能在高温环境下保持结构的稳定性，在产生催化作用时也不会产生其他的有害物质，对环境和设备等都不会产生任何的威胁；脱水、裂解、水合、异构化反应中沸石分子筛催化剂都能发挥相应的作用。
[0017]
在一优选的实施方式中，所述步骤s5中，农业用霉菌淀粉酶、纤维素酶作饲料加工，用果胶酶精制麻；在医药、轻工方面，酶催化剂被用于生产氨基酸、半合成抗生素；在食品工业中广泛利用各种酶制造糖、酒、酱、醋等食品，纺织工业利用淀粉酶脱浆，毛纺业利用脂肪酶脱脂，皮革业利用角蛋白酶脱毛，制丝业及照相器材业利用蛋白酶使生丝及底片脱胶。
[0018]
在一优选的实施方式中，所述步骤s6中，如用于胺类的酰氯化反应、碳酸酯化及脲化、异氰酸酯的生产、进行氰化、异氰化等反应。
[0019]
在一优选的实施方式中，所述步骤s6中，由于二(三氯甲基)碳酸酯毒性低，使用安全方便，且反应条件温和，选择性好，收率高，能准确称量。
[0020]
在一优选的实施方式中，所述步骤s4中，杂多化合物催化剂主要包括杂多酸、杂多酸盐及它们的负载型；杂多化合物相对分子质量较高，杂多酸及金属离子小的盐在水及其他极性溶剂中易溶解，含有较大阳离子的盐不溶或微溶，在低ph值的水溶液和有机介质中稳定，但在高ph值的溶液中易于解离，其游离酸是酸性很强的酸；由于存在着变价金属元素，杂多化合物具有氧化还原性，因此它可作为酸性催化剂和氧化还原催化剂的双功能催化材料。
[0021]
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
[0022]
1、本发明中，使用了本方法中绿色的有机合成方法，产品本身不会引起环境污染和健康问题；产品被使用后,能再循环或易降解为无害物质；本方法实现高选择性、高效的化学反应,极少的副产物,以及“零排放”,继而达到高“原子经济性”反应。相对于化学当量的反应,高选择性、高效的催化反应更符合绿色化学的基本要求。
[0023]
2、本发明中，选用生物催化剂具有能在常温常压下反应，反应速率快，催化效率高和专一性强，价格较低等优点；杂多化合物作为性能优良环境友好固体酸催化剂用于烷基化已取得了突出的效果。而负载型杂多酸对酯化反应表现出高活性、高选择性、产品纯度高、催化剂可重复使用、工艺简单、易于连续生产等优点，从而具有较大的工业化前景，符合了绿色化学的理念，增加了有机合成中的绿色环保性。
具体实施方式
[0024]
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0025]
实施例：
[0026]
一种基于绿色化学的有机合成方法，所述基于绿色化学的有机合成方法包括以下步骤：
[0027]
s1:选用绿色合成原料:可以选用碳酸二甲脂，碳酸二甲脂可代替光气和硫酸二甲脂进行有机合成；同时它还有其他很多用途如生产长链烷基碳酯、碳酸肼；步骤s1中，碳酸二甲脂分子含氧量高，多达53％，可代替甲基叔丁基醚作为石油添加剂以减少mtbe带来的环境问题；
[0028]
s2:选择无毒无害溶剂：烯丙基化反应、醛醇缩合、michael加成、mannich反应、铟介入的烯丙基化作用，可以选择在水中反应；步骤s2中，水中的有机反应操作简便、安全,没有介质的易燃易爆等问题；在有机合成中,可省略诸如官能团的保护、去保护等合成步骤,其疏水效应可提高反应速率和选择性,是理想的绿色溶剂；
[0029]
s3:选用超临界和近临界流体溶剂；选用超临界二氧化碳；甲苯与nbs的溴化反应,在超临界二氧化碳中生成苄溴的产率可达100％；步骤s3中，采用scco2制备含氟的聚合物[2]；目前,近临界水的研究也引起了重视,它有许多优点:只需要较低的温度和压力,对有机物的溶解性能相当于丙酮或乙醇,介电常数介于常态水和超临界水之间,既能溶解盐、又能溶解有机化合物；因此,近临界水在一些有机合成中也得到了广泛的应用；
[0030]
s4:使用离子液体溶剂，离子液体溶剂指室温或低温下液体状态的盐,含氮、磷有机阳离子和大的无机阴离子组成，烯烃与芳烃的烷基化反应是不能进行的,而在离子液体中,在sc(otf)3的催化下,反应在室温下就可顺利进行,产率高达96％,催化剂还能重复使用；步骤s4中，离子液体溶剂选用bf4溶剂或者pf6溶剂；fiedel-crafts反应、烯烃的氢化反应、氢甲酰化反应、氧化还原反应、偶联反应、酶促反应也可以在离子液体溶剂bf4溶剂或者pf6溶剂中进行反应；步骤s4中，杂多化合物催化剂主要包括杂多酸、杂多酸盐及它们的负载型；杂多化合物相对分子质量较高，杂多酸及金属离子小的盐在水及其他极性溶剂中易溶解，含有较大阳离子的盐不溶或微溶，在低ph值的水溶液和有机介质中稳定，但在高ph值的溶液中易于解离，其游离酸是酸性很强的酸；由于存在着变价金属元素，杂多化合物具有氧化还原性，因此它可作为酸性催化剂和氧化还原催化剂的双功能催化材料；
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s5:多选用绿色催化剂；使用固体超强酸催化剂之后，和化合物之间的分离更容易操作，还可以多次再利用；或者选用沸石分子筛催化剂；也可以用生物催化剂或者杂多化合物在常温常压下反应；步骤s5中，沸石分子筛催化剂本身具有较强的水热稳定性，还能在高温环境下保持结构的稳定性，在产生催化作用时也不会产生其他的有害物质，对环境和设备等都不会产生任何的威胁；脱水、裂解、水合、异构化反应中沸石分子筛催化剂都能发挥相应的作用；步骤s5中，农业用霉菌淀粉酶、纤维素酶作饲料加工，用果胶酶精制麻；在医药、轻工方面，酶催化剂被用于生产氨基酸、半合成抗生素；在食品工业中广泛利用各种酶制造糖、酒、酱、醋等食品，纺织工业利用淀粉酶脱浆，毛纺业利用脂肪酶脱脂，皮革业利用
角蛋白酶脱毛，制丝业及照相器材业利用蛋白酶使生丝及底片脱胶；
[0032]
s6:使用二(三氯甲基)碳酸酯，二(三氯甲基)碳酸酯是一种稳定的白色结晶，即使在沸腾时也仅分解放出少量的光气，为一般毒性物质；三光气在一定条件下可产生三分子光气，因此它可以在光气和双光气的所有反应中实现替代；步骤s6中，如用于胺类的酰氯化反应、碳酸酯化及脲化、异氰酸酯的生产、进行氰化、异氰化等反应；步骤s6中，由于二(三氯甲基)碳酸酯毒性低，使用安全方便，且反应条件温和，选择性好，收率高，能准确称量。
[0033]
使用了本方法中绿色的有机合成方法，产品本身不会引起环境污染和健康问题；产品被使用后,能再循环或易降解为无害物质；本方法实现高选择性、高效的化学反应,极少的副产物,以及“零排放”,继而达到高“原子经济性”反应。相对于化学当量的反应,高选择性、高效的催化反应更符合绿色化学的基本要求，选用生物催化剂具有能在常温常压下反应，反应速率快，催化效率高和专一性强，价格较低等优点；杂多化合物作为性能优良环境友好固体酸催化剂用于烷基化已取得了突出的效果。而负载型杂多酸对酯化反应表现出高活性、高选择性、产品纯度高、催化剂可重复使用、工艺简单、易于连续生产等优点，从而具有较大的工业化前景，符合了绿色化学的理念，增加了有机合成中的绿色环保性。
[0034]
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。