干洗液成为合成化学家的瑰宝

发布日期：2025-03-10 09:08:32 阅读：9

广泛使用的干洗和脱脂溶剂四氯乙烯（perc）可以通过一种新型清洁、安全且廉价的过程转化为有用的化学物质。神户大学的这项利用按需紫外线（UV）活化的发现，可能为四氯乙烯的升级再利用开辟道路，从而为实现更可持续的社会做出贡献。

有机合成是指利用其他可用的化学物质生产有用的化学物质，如药物。通常，化学家使用原料来创造简单的构建单元，如碳酸酯，并将它们组合成越来越复杂的结构。这种合成所需的原料需要具有反应性，但这也通常使它们具有毒性，例如常用的光气。因此，化学家们一直在寻找新的原料，这些原料更安全、更环保，同时仍能保持其反应性。理想情况下，他们希望使用丰富且安全的废料，并将其转化为有用的产品，而这一过程不会产生有毒副产品。

神户大学的津田明彦研究小组专门从事使用紫外光的“一锅法”和流动有机合成的研究。这种反应具有以下优点：它们提供了一个封闭环境，其中无害的原料可以通过高能光按需进行光活化，从而无需采购或储存可能有毒的原料；而且，任何具有反应性因此可能危险的产品都可以立即与其他化合物进一步反应，从而无需提取它们或担心它们泄漏到环境中。现在，他们在以往经验的基础上，与日本材料制造商AGC公司合作，对其过程进行了改进。他们共同关注了一个有吸引力的目标，即常用的脱脂和干洗剂四氯乙烯（化学家称之为四氯乙烯），它在全球范围内大量生产且无害。

在《有机化学杂志》上发表的这篇学术界与产业界合作的文章中，描述了一种方法，该方法可以高效且大量地将四氯乙烯转化为碳酸酯和氯仿，这两种物质是进一步有机合成的重要构建单元，而且无需直接处理如光气等有毒原料。津田解释说：“由于四氯乙烯作为溶剂具有不可燃性和足够的稳定性，因此它作为有机合成的原料几乎没有受到关注。然而，使用我们原创的按需光有机合成方法，我们首次成功地从这种原料中同时获得了工业上重要的碳酸盐和氯仿。”

此外，为了进一步减少其系统的环境影响，他们测试了用产生温和紫外光的LED灯替换传统的高能紫外光灯（汞灯）。虽然这需要对反应过程进行一些修改，但他们仍然能够成功合成所需的产品，这为使有机合成更具可持续性开辟了更大的潜力。

津田对他们新开发技术的环境影响充满希望。他说：“这是一种安全、廉价、简单且环保的化学反应。我预计，这种利用和升级再利用全球大量使用的四氯乙烯的新方法，将是实现碳中和和可持续社会的重要一步。”