随着人们对可再生能源和全球变暖的兴趣日益增加，重要的是在学术和工业研究中尽量减少危险化学品的使用，消除浪费，并可能回收它们以获得更好的绿色环保结果。机械化学领域的研究涵盖了研磨化学，球磨，超声处理等，对研究绿色方法的研究人员来说无疑是有意义的。在这篇综述中，收集了有机键形成反应最近发展的例子，如碳 - 碳（C-C），碳 - 氮（C-N），碳 - 氧（C-O），碳 - 卤素（C- X）等记录在案。还强调了杂环的机械化学合成，多组分反应和有机金属分子，包括它们的催化应用。
关键词： 球磨; 绿色化学; 机械力; 固相合成; 无溶剂合成
有机合成领域最近经历了实现更有效和可持续过程目标的重大变化[1]。因此，一个被称为“绿色化学”的新化学分支已成为化学家研究兴趣的一部分[2-4]。绿色化学涉及广泛的研究领域，通常涉及12项原则[5,6]其中很少是：避免使用挥发性和有毒溶剂，减少催化剂和试剂的数量，使用环境友好的化学品，原子经济合成，化学废物/能源的最小化等。化学品的非传统能源微波，机械混合，可见光和超声波等反应正在成为化学家们对实验室替代能源的兴趣[7]。通过施加这些技术，已经记录了无数的化学转化，从而进一步预期开发出许多具有优异结果的现有方案[8,9]。
为了解决绿色化学的一个主要问题，即最大限度地减少化学废物/能源，无溶剂合成已成为一个热门的研究课题[8]。球磨或手工研磨等机械化学技术被认为是无溶剂合成的有希望的候选者[10,11]。机械化学方法处理机械能引起的化学转化，如压缩，剪切或摩擦[12]。1909年获得诺贝尔奖的俄德化学家威廉·奥斯特瓦尔德（Wilhelm Ostwald）提到“机械化学”一词，就像物理化学的一个分支，即热化学，光化学和电化学[13,14]。他将该主题定义为“机械化学是化学的一个分支，它涉及由于机械能的影响而导致的所有聚集状态的物质的化学和物理化学变化”。此外，根据IUPAC，机械化学反应是“由机械能的直接吸收引起的化学反应”，并且注意'剪切，拉伸和研磨是机械化学生成反应位点的典型方法，通常是宏观自由基，在经历机械化学反应的聚合物链中[15]。
对机械化学反应的机理理解尚不清楚[16]。由于在机械化学下实施的反应的多样性，无法构思单一的想法。在所提出的模型中，“热点”和“岩浆 - 等离子体模型”大多是可接受的[17,18]。其他模型如球形模型，位错和声子理论，短寿命活动中心理论，动力学和脉冲模型也是众所周知的[19,20]。然而，这个主题需要更多关注实验和理论化学家[21]。
球磨或机械加工的复杂技术是使用研钵和研杵的传统研磨方法的改进。这些机械加工方法通常在振动磨机或行星式磨机中以5-60Hz的频率进行[22,23]。广泛使用的机械加工技术在控制对空气和湿度敏感物质的反应方面具有局限性。在机械加工方法中，反应通常在密封容器或罐子中进行，如不锈钢，碳化钨，氧化锆，玛瑙等[24]。
在过去的十年中，机械化学反应是在化学领域开发的，如超分子化学[25,26]，有机合成[27,28]，纳米粒子合成等[29,30]。机械化学的历史发展[31]，机械方面[32]，无机材料的机械化学合成[33]，共晶[34]，金属配体配合物[35]，金属有机骨架[36]，聚合物[37]等等在开创性评论中有详细记载，这里不再讨论。直到20世纪80年代Toda报告的开创性工作[38]和Kaupp [24]，有机机械化学仍然未开发。由于几个优点，面积机械化学已经受到基于溶液的化学方法和工艺开发的重视[12,27,29]。碳 - 碳[39,40]，碳 - 杂原子[41,42]，金属 - 配体配位键[43]，非共价相互作用如氢键或π-π芳烃堆积相互作用的机械化学形成[44]等等在文献中广为人知。在这篇综述中，我们努力记录各种机械化学反应，如有机键形成反应，多组分反应，杂环合成，有机金属配合物的合成及其催化应用等。