http://www3.interscience.wiley.com/cgi-bin/fulltext/114188901/PDFSTART "Water in Organocatalytic Processes: Debunking the Myths" Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 3798 – 3800 这是一篇两页的小Essay 但是我觉得超棒 用水做organocatalytic反应真是"绿色"."有效率"吗? 让英国皇家学院化工系教授来破解这其中的迷思 ===================== 用水做溶剂就是绿色化学吗? ============================= 水对环境无害而且安全 同理可证水相反应就是环保的吗? NO 只有"纯水"才是真无害 我们要面对的问题其实是 "要怎麽把有机物从水中移除!!" 这是长期被忽略掉的问题 常见处理方法:加入有机物来萃取有机物 这只会使问题变得更糟 检视目前论文 发现所谓在水相进行"环保"的organocatalytic反应 需要加入10倍..甚至30倍於水的有机溶剂来work up 考量一个反应是不是真的"Greenness" 不仅需要考虑反应溶剂 而也要对反应的work up考量在内 反应所排放废水中所含溶剂将来都会受到更严格的残留检视 纵使是乙醇.乙酸乙酯这些生物可代谢物质 超过0.1~1.5%也是对微生物会有致命影响 水溶液中的有机物可以用抽气.焚化.活性碳处理 抽气耗能.水溶液不易焚化.活性碳需燃烧掉 综合所有结果所得结论 当前利用有机溶剂进行反应会比水相反应更便宜.更方便 也更对环境比较好 另外我们常会将两化合物之一量提高 reagent也同时做solvent 很多所谓"solvent free"的反应都落在这区 反应物当量A:B = 1:10 在学术上也许我们不鸟这其他九当量的化合物 但是对工业来讲 这多的九当量不只增添环境的麻烦 也不符合原子经济(atom economy) 使用有机溶剂反而会是更经济.环保的选择 ====================用水做溶剂进行反应有多"efficient"?======================== 很多论文在讨论水相organocatalytic反应时 都会引用Breslow的例子 Breslow在经过一系列仔细.严密的实验後 发现在水相进行Diels-Alder反应可以有显着的加速 这样的加速效果是由於非极性化合物会在反应过渡态时被带在一起 (hydrophobic effect) 但是这样的引用是会误导人的 所有的水相organocatalytic反应 都没有经过这样严密的检视来推断在反应中到底水是扮演甚麽角色 唯一比较接近的是Pihko注意到有水存在会催化proline进行aldol reaction 不过他们实验发现水是减缓proline去活化速度 而非催化 再者 这背後真正的原因何在 至今未知 当我们听到"aqueous"."organocatalytic"这些词的时候 好像会觉得很环保.很有效 这可能会使在科学追寻目标上失了焦 举例来说 Jacobsen发明Co-salen催化epoxide kinetic resolution 这是真正solvent free的反应 而且催化剂量可以低至0.0001% 一当量racemic epoxide和0.55当量的水 可以得到几乎0.5当量光学纯的diol和0.5当量光学纯的epoxide 不幸的是这样出色的反应因为kinetic resolution方法先天劣势 (理论产率最高50%) 而并未受到绿色化学的注意 仔细一想 Jacobsen的发明思维很有可能引领出更有效率的反应阿 所以我们是不是应该要认真思考 到底所谓的有效率.绿色反应是甚麽呢? 俊毅Bird Man --

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