正确答案:
改变反应溶剂的方法有:采用水溶液系统、离子溶液、超临界流体、固定化溶剂以及无溶剂化等方式。其各自特点为:
一、水溶液系统。水是与环境友好的绿色溶剂。
1)与其它溶剂相比水在地球上分布广,来源丰富,价格便宜;
2)水不会着火,安全可靠;
3)反应的处理和分离容易,可循环使用;
4)为反应提供了新的分子环境,有可能造成不同于传统溶剂的新的反应,例如反应物中有的官能团在传统溶剂中需要保护的,以水为介质时可能不用保护也可以,从而缩短合成路线;
5)有机反应物一般不溶于水,通常要用表面活性剂或者共溶剂打破分层反应才可能顺利进行,而许多反应根本不能进行;
6)若反应的触媒、中间体或生成物在水中不稳定时,也会造成反应不能进行;
7)在水中进行有机电解合成,则可能分解放出H2和O2。
二、离子溶液。离子溶液是室温离子液体的简称,由带正电的离子和带负电的离子构成常温下呈液态的离子液体。其特点
1)可操作温度范围大(-40℃~300℃),因而可进行各种动力学控制;
2)对大量的无机物、有机物和高分子化合物有很大的溶解度,因而所需反应器的体积不大;
3)表现出布朗斯特酸酸性、Franklin酸酸性和超强酸性;
4)蒸气压很小,几乎观察不到;
5)对水敏感但有的并不怕遇水,甚至能与水共同使用,故易于工业应用;
6)热稳定性较好;
7)相对便宜且易于制备。
三、超临界流体。超临界流体是指处于超临界温度和超临界压力下的流体,是一种介于气态和液态之间的状态。其密度与液体接近,而黏度则与气体接近。这一流体具有可变性,其性质随温度和压强的变化而变化。超临界流体作为反应介质具有以下特性:高溶解能力,溶解能力可通过控制压力来调节,高扩散系数,有效控制反应活性和选择性,无毒和不燃性。超临界状态容易达到,设备投资不高。较常用的超临界流体有CO2和H2O。
四、固定化溶剂。固定化溶剂(高分子溶液)为了克服有机溶剂挥发对人和环境造成的危害,可以设法将溶剂固定化,使其既能保持溶解性,而又不挥发。例如将溶剂分子束缚在一固体载体上,或者直接将溶剂分子键合在聚合物链上,形成一种具有良好溶解性能的聚合衍生物。这类固定化溶剂可以单独使用,也可以用高级烃类稀释后使用。
五、无溶剂化。彻底解决溶剂污染的最佳办法就是完全不使用溶剂。在无溶剂存在下进行的反应大致分为三类:
1)以试剂、原料作溶剂;
2)试剂和原料在熔融状态下充分混合,反应在熔融状态下进行;
3)固态化学反应,即在固体表面进行反应。有时可比溶液反应有更好的效果和选择性。
解析:
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