天津大学 化学工艺学37.ppt

原子经济性反应例5：过渡金属催化的环加成反应原子经济性反应例6：炔烃的异构化原子经济性反应例7：二氧化碳加氢合成甲酸原子经济性反应例8：烯炔偶联反应利用超临界流体，利用CO2加氢合成甲酸O=C=O+H-HHCOOH二价钯催化的烯炔偶联反应如何最大限度地利用资源，就要从合成各方面去寻找切入点：（1）注重有原子经济潜力的反应：加成、重排反应好于取代、消除。（2）催化剂起重要作用，如提高反应速率，产率，减少步数，污染等（3）改变反应的介质，如超临界流体能够减少污染和使产品易分离。原子经济性反应研究的启发***原子经济性●大气污染●臭氧层破坏●全球变暖●海洋污染●淡水资源紧张和污染●土地退化和沙漠化●森林锐减●生物多样性减少●环境公害●有毒化学品和危险废物其中至少有7个直接与化学和化工产品等化学物质污染有关。全球十大环境问题10.1绿色化学概念绿色化学（GreenChemistry）——环境无害化学——环境友好化学——清洁化学★从源头消除污染的途径★新设计化学合成方法和化工产品来根除污染源“绿色化学”的目标——要求任何一个化学的活动，包括使用的原料、化学和化工过程、以及最终产品，对人类的健康和环境都应该是友好的。绿色化学的原则（1）防止污染的产生优于治理产生的污染；（2）原子经济性高，即反应选择性高，副产品极少，甚至实现零排放；（3）只要可行，应尽量采用毒性小的化学合成路线；（4）更安全的化学品的设计应能保留其功效，但降低毒性；（5）应尽可能避免使用辅助物质（如溶剂、分离剂等），如用时应是无毒的；绿色化学的目标和原则（6）应考虑到能源消耗对环境和经济的影响，并应尽量少地使用能源；（7）原料应是可再生的，而非将耗竭的；（8）尽量避免不必要的衍生化步骤；（9）化工产品在完成其使命后，不应残留在环境中，而能降解为无害的物质；（10）分析方法必须进一步发展，以使在有害物质生成前进行即时的和在线跟踪及控制；（11）在化学转换过程中，所选用的物质和物质形态应尽可能地降低发生化学事故的可能性。绿色化学的目标和基本原理从根本上说，绿色化学是要求化学从一个崭新的角度来审视“传统”的化学研究和化工过程，并以“与环境友好”为基础和出发点提出新的化学问题，创新出新的化工技术。绿色化学化工绿色化学在国内外的发展

★美国1990年美国颁布了《污染防治条例》，将污染的防治定为国策；1996年设定“总统绿色化学挑战奖”。★日本制订“21世纪重建绿色地球”的新阳光计划，设立“为地球创新技术的研究院”★欧盟各国德国:1991年制订“为环境而研究的计划”；英国:2000年设立“JerwoodSalters环境奖”；荷兰:制订“清洁生产手册”。★中国1993年世界环境和发展大会之后，编制了《中国21世纪议程》郑重声明走可持续发展道路的决心。科学行动:◆1995年中国科学院化学部组织了《绿色化学与技术——推进化工生产可持续发展的途径》院士咨询活动◆1997年5月，香山科学会议第72次学术研讨会：可持续发展问题对科学的挑战——绿色化学◆1998年合肥第一届国际绿色化学高级研讨会◆1999年北京第16次九华山科学论坛“绿色化学的基本科学问题”◆2000年科技部《国家重点基础研究发展规划项目》立项——石油炼制和基本有机化学品合成的绿色化学绿色化学的国内进程

绿色化学的主要内容无毒无害原料可再生资源环境友好产品回归自然废物回收利用无毒无害催化剂无毒无害反应条件及介质原子经济反应（核心）1991年美国Stanford大学的Trost教授提出原子经济性(AtomEconomy)概念：即反应物中的原子有多少进入产物。A＋BC＋DA＋BC原子经济性％＝?100产物废物废物为零被利用