超(近)临界水在有机化学反应中的应用

超临界水

超(近)临界水在有机化学反应中的应用

王 炫 段培高 戴立益*

(华东师范大学化学系 上海 200062)

摘 要 处于临界点及其附近的水可以作为环境友好的溶剂和催化剂应用于化学反应。本文概述

了近年来超(近)临界水在重要有机化学反应中的应用。

关键词 超临界水 近临界水 溶剂 催化剂 有机化学反应

Application of Supercritical/Near-critical Water in

Organic Chemical Reactions

*Wang Xuan, Duan Peigao, Dai Liyi

(Department of Chemistry, East China Normal University, Shanghai 200062)

Abstract Supercritical water or near-critical water can serve as an environmentally benign solvent

and /or catalyst in chemical reactions. In this paper, several key organic chemical reactions in supercritical and near-critical water in the recent years have been summarized.

Key words Supercritical water, Near-critical water, Solvent, Catalyst, Organic chemical

reactions

如今，绿色化学已成为化学研究的热点和前沿，而且是21世纪化学发展的重要方向之一。“绿色化”就其内容而言，涵盖了原料绿色化、反应绿色化、产品绿色化、催化剂绿色化、溶剂绿色化５个方面环境友好的要求。超(近)临界流体以其特有的优异性能可以取代传统的溶剂和催化剂在众多领域得到应用[1~3]。在用作超临界流体的物质中，CO2是迄今为止应用最为广泛的。而超(近)临界水的出现克服了CO2对极性物质并不是一种好的溶剂的缺陷，而且它来源广泛、价廉无毒，易于从产品中分离，甚至无需从最后产物中除去。因此，超(近)临界水作为新的反应介质和催化剂显示出广阔的应用前景，引起了化学界的广泛关注。

１超(近)临界水的性质

水的临界温度TC=374.2℃，临界压力为pC=22.1MPa。当体系的温度和压力超过临界点时，称为超临界水(supercritical water, SCW)。当体系的温度处于150～370℃，压力处于0.4～22.1MPa,称为近临界水(near-critical water, NCW)。它们除了具有价廉、无毒等优点外，还具有一些独特的性质。超临界水一般密度很低且随着压力的增大而从类似于蒸汽的密度连续地变到类似于液体的密度。相对介电常数在高密度的超临界区域内相当于极性溶剂在常温下的值，而在低密度的超临界高温区域内，相对介电常数降低了一个数量级，这时的超临界水类似于非极性的有机溶剂，且王 炫 男，22岁，硕士生，现从事催化与有机合成研究。*联系人，E-mail: lydai@chem.ecnu.edu.cn

2004-09-21收稿，2004-12-10接受

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