探讨有机化工合成应用过氧化氢的技术

摘 要：过氧化氢在一定的条件下能够促进有机化合物的合成，且在合成过程中主要生成纯净的水，不会对自然环境造成破坏和污染，也正是因为其具备的环保性能，使得过氧化氢在有机化工合成中得到较为广泛的关注，并且在应用技术上取得较大的发展，逐渐被应用到多种类型的有机化工合成中，在当前社会中展现出巨大的应用价值。下面主要对其在有机化工合成中的实践应用展开探讨。

关键词：有机化工；合成应用；过氧化氢

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.18.030

随着人们环保意识的不断提升，对于化工生产过程中的环保性能越来越重视，为促进化工生产行业的可持续性发展。在实际的化工生产中应当采用无污染的化学试剂和溶剂，实现绿色化工生产[1]。而过氧化氢也就成为了一种较为常见的绿色化工产品，被广泛的应用到有机化工合成之中。

1 过氧化氢概述

过氧化氢（H2O2）是一种较为常见的过氧化物，其在实际生活中常常被用作氧化剂、漂白剂、消毒剂等进行使用。由于其自身的分子组成由过氧化物键组成，在稳定性方面显得较差，当其处于碱性条件或者催化剂作用下时会被缓慢的分解。也正是由于其表现出来的这种不稳定性在，在对其进行存储的过程中通常会与稳定剂、弱酸性溶液一起存储，以免其质量受到影响。当前对过氧化氢进行运输时主要采用ISO储罐进行存储，在当前实验室中对过氧化氢的使用主要以30%的过氧化氢溶液为主，在特殊的商业使用中，也会出现浓度70%-98%的情况[2]。但是随着其浓度的上升，当超过68%之后反应产生的水将完全转化为水蒸气，而且当浓度越高时，产生的蒸汽温度也会越高，较容易引发一些安全事故。因此，对于高浓度的过氧化氢溶液进行存储时，必须做好相应的安全防护工作，以免意外事故的发生。

2 有机化工合成中对过氧化氢技术的应用

在有机化工合成中对过氧化氢的应用较为广泛，如较为常见的醇、烯烃、芳香烃、羟基化合物以及磷、氮、硫化合物等，在进行有机化工合成时都使用到过氧化氢，并且在合成中表现出较好的性能。

2.1 醇+过氧化氢→羟基化合物

在对醇系列化合物进行化工合成时，过氧化氢是一种较为常见的化学试剂，在实际生产合成中应用十分的广泛。醇系列化合物在过氧化氢的氧化作用下，会与之生成羟基化合物，且在此合成期间没有有害的物质产生，属于一种绿色无污染的合成方式[3]。但是在实际的应用过程中也应当对醇的性质引起重视，其中有着许多醇系列的氧化反应具有特殊性，在进行化工合成的时候，需要对相关的条件进行严格的控制，从而让醇与过氧化氢按照特定的合成方式进行，提升合成的有效性。

2.2 烯烃+过氧化氢→酮、芳香醛

烯烃与过氧化氢在特殊的条件下也会发生合成反应，生成酮、芳香醛等有机化合物。如烯烃与过氧化氢在钨酸作用下，过氧化氢会对烯烃进行氧化，然后产生邻二醇；如果对其进一步催化氧化，那么过氧化氢会将烯烃轻基化，使得烯烃中的链烯遭受破坏，生成顺式邻二醇[4]。如果接下来能够满足相应的反应条件，将可以让生成的邻二醇再次被氧化，进而生成酮和醛式酸。正是由于烯烃和过氧化氢的这些反应特性，在当前的市场中将其广泛用于芳香醛的生产，例如使用茴香脑制作茴香醛就充分利用了过氧化氢技术对其合成。

2.3 芳香烃+过氧化氢→酮、醛

过氧化氢在芳香烃中也得到较为广泛的应用。将过氧化氢与芳香烃混合，加入适量的乙酸后，会使得过氧化氢与芳香烃发生较为强烈的氧化反应，进而生成酮和醛，在当前社会中表现出巨大的应用价值。除此之外，过氧化氢与芳香化合物在金属离子存在的条件中也会发生剧烈的氧化反应，反应后将会得到多种类型的产物，虽然这些产物种类都不相同，但是在其结构上却表现较强的特殊性，反应后生成的产物主要有氧化偶联、羟基化、支链氧化等混合物。

2.4 醛+过氧化氢→羟酸

醛相较于醇来讲更加容易被氧化和氢氧化，其能够在不需要催化剂的情况下与过氧化氢发生氧化反应，生成羟酸。醛与醇在与过氧化氢反应存在不同的是，醛物质具有较高的特殊性，其在酸环境下和碱环境下与过氧化氢发生反应有着非常大的不同。首先，在碱性环境下，醛与过氧化氢发生反应，会生成甲酸酯，然后溶解到水之中，得到一种新物质酚。其次，在酸性环境下，醛与过氧化氢发生反应，会生成二聚环烷和三聚环烷等物质，如果对得到的物质进行适当的加热，其会发生分解，得到大环烷烃，这种方法也常常被用作大环化合物的制备，但是从实际应用效果来看，在生产效率上较为低下。除此之外，在醛与过氧化氢发生反应生成羟酸的反应中，加入适量的酸性物质对其进行催化，可以生成过氧酸，而且生成的这种酸会进一步与醛物质发生氧化反应，过氧酸在氧化作用性能上相较于过氧化氢更强。

2.5 磷、氮、硫化合物+过氧化氢→硫醚、硝基、亚硝基

经大量的实践应用表明，过氧化氢能够对含磷、氮、硫的化合物进行氧化作用，然后生成相应的有机化合物。如将过氧化氢与含氮化合物进行混合，能够在氧化作用下生成出硝基 、亚硝基等物质；而在碱性环境中，将过氧化氢与含硫的化合物进行混合，同样能够发生氧化反应，然后生成出有机化合物硫醚，而且通过该合成方式在产率上表现得较高；将磷叶立德与过氧化氢在弱碱环境下进行混合，能够产生出对烯烃，而且这种制备方法在产量上也较高，将其用到β-胡萝卜素的制作中能够具有较高的效率[5]。

3 实际应用安全建议

当前在有机化工合成中应用过氧化氢技术已经十分的普遍，但是在应用过程中还有着许多值得引起注意的地方。第一，当过氧化氢的浓度越高时，其稳定性会显得越低，由此带来的风险程度也更高。据相关的研究数据显示，当过氧化氢的浓度超过65%时，其稳定会变得非常差，一旦控制不好，其自身可能引发爆炸的情况。因此，在当前的有机化工合成生产中，能够使用低浓度的过氧化氢进行生产，就尽量采用低浓度，以免在生产过程中引发安全事故。第二，在应用过程中需要加强对温度的控制和气体的释放控制。由于过氧化氢与有机化工发生的合成反应通常都为氧化反应，在此反应过程中会释放出较多的气体和大量的热量，如果对其进行控制不当，将可能引发危险事故的发生[6]。第三，在对过氧化氢进行应用的时候，还需要尽可能的避免过氧化氢与重金属接触，当具有重金属存在的情况下，会使得生成出来的过氧化物稳定性极差，较容易引起整个反应过程失去控制。因此，除非在一些十分特殊的情况，需要使用重金属做催化剂，其它情况应当尽量避免让其与过氧化氢接触。第四，在使用过氧化氢的过程中还有着许多其它值得注意的地方。如：在运输转移的过程中存在着较多的风险因素，应当做好相应的防护措施；在反应过程中对物质进行搅拌时，应当控制好搅拌的速度，这样可能引发安全事故；在生产过程中注重对静电问题的防护等。在对这些因素的控制中，如果没有

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引起充分的重视，将可能引起较为严重的安全事故。

4 结语

综上所述，过氧化氢在我国当前的有机化工合成生产中有着极其重要的作用，其能够与许多的化合物发生氧化反应，生成需要的有机化合物。而且该物质在与其它化合物进行反应的过程中，不会生成其它污染气体，对环境造成较大的破坏，可以在很大程度上保障有机化工合成的安全性和环保性，进而实现绿色化工生产。

参考文献：

[1]于东锦.有机化工合成中过氧化氢的应用分析[J].化工管理，

2018（06）：76.

[2]谭硕望.有机化工合成应用过氧化氢的技术研究[J].当代化工研究，2017（12）：35-36.

[3]王程昌.过氧化氢在有机化工合成中的应用探究[J].化工管理，2016（17）：183.

[4]张孝远，李严会.过氧化氢在有机化工合成中的应用研究[J].科技与企业，2016（03）：247.

[5]孫伟民.有机化工合成中过氧化氢的应用刍议[J].化工管理，

2015（19）：201-202.

[6]赵逸云，高诚伟，张晓梅，杨金忠.过氧化氢在有机化工合成中的应用[J].云南化工，1997（04）：55-57.

作者简介：杨冰（1979-），男，山西沁源人，工学学士，助教，研究方向：有机化学合成。