生物基材料具有價廉、低毒、可生物降解、對環境友好等特點，這些特點使得它們在綠色化學和有機合成中受到越來越多的關注。
有機反應的綠色溶劑
以生物質為原料（主要包括各種纖維素類木本作物、農作物殘餘物、油料作物種子、糖類作物、草料作物以及穀類等），利用物理、化學、生物等轉化技術生產的生物基產品，目前已廣泛應用於有機化工、造紙、紡織、能源、中草藥加工等多個行業。其中，生物製備法在實踐中的應用最為廣泛，生物法因其反應條件溫和、副產物少、環境友好等特點，比應用物理或化學法更具有優勢。
從嚴格意義上來說，生物基材料屬於一種高分子材料，主要是通過生物技術將再生原料轉化為生物高分子材料或單體等中間產物，然後通過中間產物進一步聚合而形成的。
生物基材料原料來源簡單多樣、生產條件溫和、產品具有多樣性，主要包括生物基聚合物、生物基單體、生物質功能高分子材料、油脂基功能材料、蛋白質材料等。
許多有機反應是酸堿催化反應，傳統的酸堿催化反應容易產生嚴重的環境汙染，具有催化劑不易回收、反應條件苛刻、後處理繁雜、產率和選擇性低等缺點。
經過研究發現，利用生物基材料作為催化劑可克服上述不足之處，這是因為由生物基材料催化的有機反應具有可回收重複利用、反應速度快、後處理簡便以及條件溫和等特點。
與此同時，溶劑的選擇在有機合成中也是一個非常重要的因素。大多數有機溶劑能充分地溶解投加到其中的反應物，從而達到均勻分散反應物分子，使反應過程中的能量交換得以穩定地進行，但另一方麵，由於有機溶劑本身具有揮發性、毒性、難以回收等缺陷，對環境構成了很大的威脅。
最近有報道稱，糖類—尿素—無機鹽以及檸檬酸—尿素、酒石酸—尿素及葡萄糖酸溶液等生物基材料都可以作為對環境友好的有機反應的綠色溶劑。
生物基材料應用廣泛
葡萄糖酸、乳酸、檸檬酸和ｌ—賴氨酸等生物基材料作為催化劑或溶劑，在有機合成中應用廣泛。
葡萄糖酸是化工、醫藥及食品等產品的重要中間體，可被用來生產葡萄糖酸的衍生物，也可直接作為一種產品用在乳品工業中防止乳石沉澱，還可作為酸味劑用在食品配方中，也可用來製作清洗劑（替代多磷酸鹽）、紡織物加工和金屬加工的助劑、皮革礬鞣劑、去藻劑、金屬除鏽劑、建築工業中混凝土的塑化劑、生物降解的螯合劑及二次采油的防沉澱劑等。
製備葡萄糖酸的方法主要有生物發酵法、電解氧化法、均相化學氧化法和多相催化氧化法、紫外過氧化氫法等。葡萄糖酸是葡萄糖的醛基經氧化生成的糖酸，可溶於水，微溶於乙醇，其商品通常具有弱酸性，是一種50%（質量分數）的水溶液，可以作為一種弱酸性催化劑催化有機化學反應，並具有產率高、反應時間短等特點。
乳酸廣泛存在於許多食物和天然微生物的發酵產品中，如泡菜、酸奶、脫脂乳、酵母麵包中。乳酸是含有羥基的羧酸，在水溶液中羧基釋放出1個質子產生乳酸根離子。乳酸的工業化生產主要有化學合成法、酶法和微生物發酵法。乳酸與非極性溶劑如乙醚、庚烷等不互溶，這就使得其產品更容易分離。
檸檬酸是一種天然的化合物，廣泛存在於動植物的新陳代謝產物中，具有弱酸性，在水和部分有機溶劑中溶解。利用檸檬酸作為催化劑，反應時間短、收率高，且催化劑價廉易得。
l-賴氨酸廣泛存在於酪蛋白、卵蛋白、纖維素蛋白、甜菜糖蜜、明膠、血蛋白等蛋白質的水解物中，常常被用作食品強化劑和飼料添加劑。目前主要采用化學合成、微生物發酵、酶法以及提取等方法來生產賴氨酸，而其中的發酵法在實際生產中應用得最為廣泛。l-賴氨酸是一種易溶於水、價廉、無汙染的生物試劑，在水中表現出很好的催化活性，是縮合反應常用的催化劑。
值得探索的領域
生物基材料具有低毒、易降解、價格便宜等特點，然而應用到有機反應中的生物基材料卻十分有限，因此需要發展更多種類的生物基材料並把它們應用到有機合成反應中。
筆者認為，以下領域仍然值得探索：所有用酸催化的有機反應可以用酸性生物基材料進行嚐試，以便能發現更好的反應體係；將生物基材料與超聲波、微波等現代有機合成新技術相結合，探索該領域發展的新方向；將不同生物基材料按一定比例組合，可檢驗對某些反應是否有更好的促進作用；對現有的生物基材料進行結構改造，可衍生出更多的性能優良的催化劑；生物基材料與甘油、氯化膽堿、尿素等混合可形成低共熔溶劑，研究這些化合物的物理性質及在有機合成中的新應用；研究生物基材料催化的有機反應機理，為發展高效的有機合成方法提供有力的理論指導和技術支持。
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