绿色有机合成讲义
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绿色无机合成PPT资料(正式版)
化学气相沉积法的原理
• CVD的化学反应主要有两种：一种是通过各种初始气体之间的反应 来产生沉积；另一种是通过气相的一个组分与基体表面之间的反应 来沉积。
• 最典型的是浓度边界层模型（见图1），它比较简单地说明了CVD 工艺中的主要现象———成核和生长的过程。
图1 浓度边界层模型示意图 ａ．反应气体被强制导入系统；ｂ．反应气体由扩散和整体流动穿过边 界层；ｃ．气体在基体表面的吸附；ｄ．吸附物之间或者吸附物与气态 物质之间的化学反应；ｅ．吸附物从基体解吸；ｆ．生成气体从边界层 到气流主体的扩散和流动；ｇ ．气体从系统中强制排出
Cａ:原．子 反层应• 次气的体这沉被种积强方制p法导型符入合系Z“统n原；O子纳经济米性”线原可理 以作为基体来制造居里温度高于室温的一维稀磁 性半导体（DMS)纳米结构。
图2 蓝宝石衬底生长的p型ZnO纳米线阵列
CVD法合成p型掺杂ZnO纳米线实例二
Prog Mater, ,18(7):1020-1030
绿色无机合成
绿色合成及CVD
• 绿色化学的理想在于不再使用有毒有 害物质，不再产生废物，不再处理废 物，是一门从源头上阻止污染的化学
• 化学气相沉积法（CVD）是将含有组 成材料的一种或几种化合物气体导入 反应室，通过化学反应形成所需要的 材料的方法。
绿色化学12条原则
• 原子经济性：合成方法应具有“原子经济性”， 即尽量使参加反应的原子都进入最终产物。
• 绿色化学合成：在合成中尽量不使用和不产生对 人类健康和环境有毒、有害的物质。
• 设计安全化学品：设计具有高使用功效和低环境 毒性的化学品。
• 采用安全的溶剂和助剂：尽量不使用溶剂等辅助 物质，必生产过程应该在温和的温 度和压力下进行，而且能耗应最低。
绿色化学讲义
As you read this words, your eyes are using an organic compound (retinal) to convert visible light into nerve impulses. When you pick up a book, your muscles were doing chemical reactions on sugars to give you the energy you needed. As you understand, gaps between your brain cells are being bridged by simple organic molecules (neurotransmitter amine) so that nerve impulses can be passed around your brain.
染。
按人类活动分：工业环境污染、城市环境污染、
农业环境污染。
按造成环境污染的性质、来源分：化学污染、
生物污染、物理污染（噪声污染、放射性、电 磁波）、固体废物污染、能源污染。
2014/5/6 25 2014/5/6 26
毋容置疑，人类在享受物质进步的同时， 正在面临着越来越大的生存压力。是谁在 把我们引上绝路？ 是化学吗？ 是化学家吗？ 还是让我们共同来看一看生活中那些触目 惊心的镜头吧！！！
2014/5/6
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近期参考书
其它参考书
R. A. Sheldon, I. Arends, U. Hanefeld. Green Chemistry and Catalysis. Wiley-VCH, 2007. 张龙，《绿色化学》，华中科技大学，2011。 汪朝阳主编，《绿色化学通用教程》，中国纺织 出版社，2007。 Albert S. Matlack著，汪志勇等译，《绿色化学导 论》，中国石化出版社，2006。 阎立峰编著，《绿色化学》，中国科学技术出版 社，2007。 胡常伟，李贤均编著，《绿色化学原理和应 用》，中国石化出版社，2005。
绿色有机合成的概述
4.1.2 设计对人类健康和环境更 安全的化合物
spinosda 对哺乳动物和鸟类具有相对低的
毒性, 尤其未表现出对哺乳动物的任何神经毒
性。这就使得对那些接触该产品的人的危害及
风险大大减少。尽管它对鱼类有一定的毒性,
但比许多目前使用的合成杀虫剂对鱼类的毒性
要小得多。spinosda 在环境中不积累, 不挥发。
合成效率包括两个方面：一个是选择性(化 学、区域、非对映体和对映体选择性);另一个 就是原子经济性（atomeconomy)。
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绿色化学
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4.1.1 选择最佳反应途径提高原子利用率
合成效率主要体现在：在化学合成特别 是有机合成中, 减少废物的关键是提高 选择性问题, 即选择最佳反应途径, 使反 应物原子尽可能多地转化为产物原子, 最大限度地减少副产物, 才会真正减少 废物的生成。
行, 是绿色化学的一个范例。
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绿色化学
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4.1.3 使用无毒无害的原料
当然在现有的化工生产中, 仍在大量使 用一些危险的有毒的基本原料如: 氢氰酸, 氢氟酸, 盐酸, 氯气, 甲醛, 环氧乙烷, 硫酸 ⋯⋯。今后应该通过绿色化学的研究以减少 或避免使用这些物质。
2019/12/16
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绿色化学
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4.1.2 设计对人类健康和环境 更安全的化合物
绿色化学的“更安全”这个概念不仅是
对人类健康的影响, 还包括化合物整个生命
周期中对生态环境, 动物, 水生生物和植物
的影响; 除了直接影响外, 还要考虑间接影
响——转化产物或代谢物的毒性,并要求对
化合物的暴露, 接触途径, 摄入, 吸收, 分布
3.5有机合成高二化学精品讲义(人教版2019选择性必修3)(原卷版)
3.5 有机合成核心素养发展目标1.通过碳骨架的构建、官能团的转化，体会有机合成基本任务，掌握有机化合物分子骨架的构建，官能团引入、转化或消除的方法。
2.体会有机合成在发展经济、提高生活质量方面的贡献及对健康、环境造成的影响，能用“绿色化学”的理念指导合成路线的选择。
3. 结合碳骨架的构建及官能团衍变过程中的反应规律，能利用反应规律进行有机物的推断与合成。
4.落实有机物分子结构分析的思路和方法，建立对有机反应多角度认识模型、并利用模型进一步掌握有机合成的思路和方法。
考点1 有机合成一、有机合成1．有机合成的概念有机合成指利用相对简单、易得的原料，通过有机化学反应来构建碳骨架和引入官能团，由此合成出具有特定结构和性质的目标分子的过程方法。
2．有机合成的任务和过程3．有机合成的原则(1)起始原料要廉价、易得、低毒、低污染。
(2)尽量选择步骤最少的合成路线，使得反应过程中副反应少、产率高。
(3)符合“绿色化学”的要求，操作简单、条件温和、能耗低、易实现、原料利用率高、污染少，尽量实现零排放。
(4)按照一定的反应顺序和规律引入官能团，不能臆造不存在的反应事实。
二、有机合成中的碳骨架的构建和官能团的引入1．构建碳骨架(1)增长碳链考点梳理①卤代烃与NaCN 的反应CH 3CH 2Cl ＋NaCN ―→CH 3CH 2CN(丙腈)＋NaCl ； CH 3CH 2CN ―――→H 2O 、H ＋CH 3CH 2COOH 。
②醛、酮与氢氰酸的加成反应CH 3CHO ＋HCN ―→；―――→H 2O 、H＋。
③卤代烃与炔钠的反应2CH 3C ≡CH ＋2Na ――→液氨2CH 3C ≡CNa ＋H 2； CH 3C ≡CNa ＋CH 3CH 2Cl ―→CH 3C ≡CCH 2CH 3＋NaCl 。
④羟醛缩合反应CH 3CHO ＋――→OH－。
(2)缩短碳链 ①脱羧反应R —COONa ＋NaOH ――→CaO△R —H ＋Na 2CO 3。
有机合成培训讲义(第一讲)
对有机合成工作者的基本要求
新试剂、新反应、新方法和新技术的应用使有 新试剂、新反应、新方法和新技术的应用使有 机合成路线更简捷、更有效、更绿色化。 机合成路线更简捷、更有效、更绿色化。 不断学习、掌握、开发和运用有机合成新试剂、 不断学习、掌握、开发和运用有机合成新试剂、 学习 有机合成新试剂 新反应、 新反应、新方法和新技术是对每个有机合成工 作者的基本要求。 作者的基本要求。 在实验过程中必须具备分析判断和应变能力。 在实验过程中必须具备分析判断和应变能力。 分析判断和应变能力
Ha He O CH3
H+
CH3
反应过程规律性研究注意点： 反应过程规律性研究注意点：
抓关键影响因素 抓主要矛盾 遇到矛盾的影响因素要找其平衡点 注意观察反应现象， 注意观察反应现象，认真思考 勤于监控
反应实例 : 烯烃与臭氧加成反应
OH CH3 (CH3)2SO4
NaOH/Benzene
OCH3 CH3
OCH3
NBS / CCl4 U. V. Light
Br OCH3
1) 2)
OH
OCH3
O
O Br
3) NaOH
OCH3
O CH3 1)CF3COOH
2)(CH3)3SiH
OCH3
O CH3
O3 / (CH3O)3P
OCH3
O CH3
OCH3
H OCH3 O
OCH3
烯烃与臭氧加成反应进程
OCH3 OCH3 O CH3 OCH3 O3 H3CO HC O O O C H H O CH3 (CH3O)3P H H3CO O OCH3 O CH3
合成研发是一项系统性、 合成研发是一项系统性、 逻辑性很强的实践活动
第6章绿色有机合成
N
OH
O
O
(1) (CH3O)3Si
O
MCM-41
(2)
N
(TBD)
NN H
N OH
N MCM-TBD
MCM-41
O
CN
+ H2C
COOEt
MCM-TBD 65 C, 30min
O Yield=52%
CN Selec. =100%
COOEt
二、催化还原（加氢）
▲催化加氢－广泛应用的化学反应
▲技术难点－羧酸的加氢制醛：
O
Ph
●特点： 水溶性醛，如乙醛、丙醛、氯乙醛可直接用于反应； 催化剂在水中的溶解度大，容易回收（~100％）； Sc(OTf)3比Yb(OTf)3更活泼。
（2）稀土金属的盐催化的反应
▲表面活性剂与路易斯酸的联合催化 少量表面活性剂使反应在水中发生，避免使用有机溶剂
O O H
+ OSM i e3
PhCHOLn(O Tf)3
产率/% 17 50 88 89
一定量
（2）稀土金属的盐催化的反应
▲表面活性剂与路易斯酸的联合催化
+ O S M i e3
P hC H OS c(O Tf)3[10% (m ol)]
M e O
S D S (20m ol% ), H 2O
O O H
P h
O M e
Mannich加成反应
84%
O S M i e3
沸石催化的烷基化反应，十分成功：芳烃的烷基化、择形催化的
成功应用。
酰化反应相当困难：需要强而多的Lewis酸，生成的酮与路易斯
酸的强配位作用。
例子1：Beta沸石催化的苯甲醚酰化反应
第十章 绿色化学与精细有机合成_PPT幻灯片
J.W,Forst和K.M.Draths开发了生产已二酸的生物技术路线。这一路线
由淀粉和纤维素制取的葡萄糖为原料，经由DNA重组技术改进的大肠
杆菌，将葡萄糖转化为已二烯二酸，然后在催化剂的作用下加氢制得
已二酸：
OH
OH
O
大 肠 杆 菌
OH
H 2/PdorN i
HOO2)C 4C(O CO HH
OHOH
（1）过渡金属催化的环加成反应
（2）异构化反应 (3)炔烃偶联反应
二、设计新的合成路线
在有机合成中，尤其是精细化学品和药物的合成 往往需要多步反应才能达到目的。即使单步反应的收 率较高，多步反应的总的原子核利用率也不会很理想。 若能设计新的合成路线来缩短和简化合成步骤，反应 的原子利用率就会大提高。如布洛芬的合成需6步反应 才能得到产品。原子利用率只有40，04%。最近法国 BHC公司发明设计的新路线只需3步反应即可得到产品 布洛芬，原子利用率达77，44%。新方法减少了37%的 废物排放。BHC公司也因此获得了1997年度美国“总 统绿色化学挑战奖”。布洛芬的两种合成路线见下：
H 2 N i or P d
OHO
O 2
+
HN 3 H O OO 2)4C CO (C OH H
这一工艺路线曾是现代合成化学的重大成就之一。但从绿色化学
的观点看，这一工艺存在严重缺点。苯来自石油，属不可再生资源，
而且是一毒性物质。在合成过程中又采用空气和硝酸氧化。氧化过程
一般选择性差，原料的利用率较低，特别是最后一步采用HNO3为氧 化剂，腐蚀严重，且反应后产生臭气（N2O），排放到空气中，进入 大气层，会破坏大气中的臭氧层。为了克服上述缺点，美国的
A R1
绿色有机合成简介
主要实施途径(二)新型催化剂催化反应
3)相转移催化（phase transfer catalyzed reaction, PTC)，它是有机合成中最引人瞩目 的新技术。 常用的相转移催化剂可分为鎓盐类、冠醚类及 非环多醚类三大类。 相转移催化反应中，用的最多的催化剂是较简 单的鎓盐类，特别是季铵盐类。一般认为相转 移催化的速率取决于催化剂的浓度。
相转移催化剂应用实例(1)
固液相转移催化方法进行C－烷基化反应 以苯乙酸为原料，用浓硫酸二甲酯作为甲酯化 试剂，在固体氢氧化钾存在下，用氯化三乙基 卞铵（TEBAC）作为相转移催化剂，在二氯 甲烷中回流，生成C－C键，得到－甲基苯 乙酸甲酯。
(CH3)2SO4, KOH/TEBAC
CH2COOH CH3 CHCOOCH3
相转移催化剂应用实例(1)
由氰乙酸甲酯合成丙戊酸类抗癫痫药中间体时形 成的碳－碳键，也可用固液相转移催化合成反 应；收率可达96%。
CN C COOCH3 H2 1-溴丙烷 ，碳酸 钾 ，季 铵 盐 90℃ CN C3H7C COOCH3 C3H7
相转移催化剂应用实例(2)
应用季铵盐类相转移催化剂于吩噻类药物制备， 也取得了很好的效果。
主要实施途径（一）原子经济性合成
而采用了新的催化方法： 2
Ag O
CH 2=CH 2
+ O2
原子利用率就为100%
主要实施途径（一）原子经济性合成
又如：以往制备帕金森病药物Lazabemide是从2-甲 基-4-乙基吡啶出发经八步反应合成，总产率仅8%， 而利用了Pd为催化剂可一步完成，且原子利用率可达 100% Pd H Cl Cl + CO + H2NCH2CH2NH2 N
绿色化学：第六章绿色有机合成
• Trost认为，合成效率（Synthetic Efficiency） 成了今天合成方法学研究中关注的焦点。近 年来，化学家们孜孜不倦地研究原子经济性 反应，取得很多成果。
• 6.1.2常见有机合成反应的原子经济性 • 1重排反应 • 分子中共价键结合顺序发生改变的反应。这种改 变可导致碳架或官能团位置发生变化，有时因为 伴有进一步变化而得到分子组成与反应物并
• 在一般的有机合成反应中：
C + D 主产物 副产物 • 反应产生的副产物D往往是废物，因此可成为环 境的污染源。 • 绿色有机合成应该是原子经济性的，即原料的原 子100%转化成产物，不产生废弃物。如DielsAlder反应就是一个原子经济性的反应： A + B =
• 原子利用率=[ 82／(28+54)]×100%=100%
• 反应以氢氰酸为原料，经三个步骤得甲基 丙烯酸甲酯，第二步反应的副产物也是氢 氰酸，因此是环境不友好的。 • 美国壳牌公司用丙炔-钯催化甲氧碳基化合 成甲基丙烯酸甲酯(反应式6-16)。新合成路 线避免使用氢氰酸和浓硫酸，且原子利用 率达到100%，是环境友好的。
• 2替代氢氰酸制造甲基丙烯酸甲酯 • 3替代氢氰酸制造己二酸和己二胺 • 6.2.3取代硫酸二甲酯的原料 • 硫酸二甲酯，分子式（CH3O）2SO2，分子量 126.63，无色，略有洋葱气味的油状液体，18℃ 以上时易溶于水，溶于乙醇和乙醚。工业上本品 主要用作甲基化剂，见于制药、染料和香料等工 业。在生产和使用过程中的职业危害常见于设备 泄漏或爆炸，或运输装卸过程中的容器破损，或 清洗、检修带有残液的设备等。 • 本品属高毒类，作用与芥子气相似，第一次世界 大战中曾用作化学毒剂，可影响机体氧化还原酶 系统的甲基化反应，引起呼吸系统、神经系统及 肝、肾、心肌损害，具有迟发性生物效应，并是 可疑的人类致癌物。国家卫生标准0.5mg/m3。
绿色合成ppt课件
第11章 绿色合成
11.1 绿色化学简介 11.2 原子经济反应 11.3 绿色合成方法与技术 11.4 绿色产品的合成
1
11.1 绿色化学简介
11.1.1 什么是绿色化学 十大环境问题：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。 在十大环境问题中有7项直接与化学和化工 产品中的化学物质污染有关。
5
11.1.2 绿色化学的主要内容 以系统科学方法为基础，综合考虑与环境的
关系。从一个大的角度关注包括环境在人的 大的封闭系统。因此，绿色化学本身是一个 高度系统化的概念，它的形成与实施涉及到 一系列系统方法和系统过程。 近年来，绿色化学的研究主要是围绕化学反 应、原料、催化剂、溶剂和产品的绿色化开 展的，包括化学反应（化工生产）过程的4个 基本要素。
对化学品的环境危害有了更多的了解，环保法规开始限 制废物的排放量，特别是废物排放的浓度。这个时期的 环保对策进入了“管理与控制”的时代，由此开发了一 系列废物的后处理技术。
从1990年美国通过了《污染防治条例》（the Pollution Prevention Act，PPA），提了环境保护的首选对策是在 源头防止废物的生成，这就开辟了环境保护的第三个时 期——“源头控制”。
4
绿色化学是用化学的技术和方法去减少或消灭那 些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、 催化剂、溶剂和试剂、产物、副产物等的使用和 产生。
绿色化学的理想在于不再使用有毒、有害的物质， 不再产生废物，不再处理废物，把污染治理转变 为污染预防，从源头上阻止污染。
1995年，美国环境保护局（EPA）在全美化学学 会年会上将绿色化学简称为“被设计成降低或消 除有害物质的使用或产生的化学过程和化学产 品”。绿色化学是实现防止污染的基础和重要工 具。
11.1 绿色化学简介 11.2 原子经济反应 11.3 绿色合成方法与技术 11.4 绿色产品的合成
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11.1 绿色化学简介
11.1.1 什么是绿色化学 十大环境问题：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。 在十大环境问题中有7项直接与化学和化工 产品中的化学物质污染有关。
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11.1.2 绿色化学的主要内容 以系统科学方法为基础，综合考虑与环境的
关系。从一个大的角度关注包括环境在人的 大的封闭系统。因此，绿色化学本身是一个 高度系统化的概念，它的形成与实施涉及到 一系列系统方法和系统过程。 近年来，绿色化学的研究主要是围绕化学反 应、原料、催化剂、溶剂和产品的绿色化开 展的，包括化学反应（化工生产）过程的4个 基本要素。
对化学品的环境危害有了更多的了解，环保法规开始限 制废物的排放量，特别是废物排放的浓度。这个时期的 环保对策进入了“管理与控制”的时代，由此开发了一 系列废物的后处理技术。
从1990年美国通过了《污染防治条例》（the Pollution Prevention Act，PPA），提了环境保护的首选对策是在 源头防止废物的生成，这就开辟了环境保护的第三个时 期——“源头控制”。
4
绿色化学是用化学的技术和方法去减少或消灭那 些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、 催化剂、溶剂和试剂、产物、副产物等的使用和 产生。
绿色化学的理想在于不再使用有毒、有害的物质， 不再产生废物，不再处理废物，把污染治理转变 为污染预防，从源头上阻止污染。
1995年，美国环境保护局（EPA）在全美化学学 会年会上将绿色化学简称为“被设计成降低或消 除有害物质的使用或产生的化学过程和化学产 品”。绿色化学是实现防止污染的基础和重要工 具。
绿色有机合成
3
1/21/2019
U of J
C + D 主产物 副产物 反应产生的副产物D往往是废物，因此可成为 环境的污染源。 绿色有机合成应该是原子经济性的，即原 料的原子100%转化成产物，不产生废弃物。 如Diels-Alder反应就是一个原子经济性的反应:
A +
B
=
原子利用率=[ 82／(28+54)]×100%=100%
U of J
长期以来，由于思想的束缚，人们 一直认为固体间的化学反应必须在溶剂 相中进行，直到环境的恶化给地球带来 的灾难到了如此严重的地步，才反过来 寻求环境友好的合成方法。 今天，固相合成方法便成为有机合 成的一个焦点，在组合化学中，为筛选 高效的医药、农药、催化剂等作出巨大 的贡献。
26 1/21/2019
U of J
6.4 绿色催化剂
近年来，一些价廉易得、无污染、无 腐蚀性的固体支持剂如沸石、分子筛、硅 胶、石墨、树脂等广泛用作有机合成的催 化剂，电催化、酶催化等也在有机合成中 发挥越来越大的作用。
27
1/21/2019
U of J
分子筛催化剂
分子筛是一种多功能的催化剂，它可作为 酸性催化剂，对反应原料和产物也有筛分作用。 最初的分子筛是天然沸石，即Si和Al组成的晶 体化合物；目前，分子筛还可以是杂原子分子 筛，可以由P,B,Ti等和Si或Al组成，已广泛用 于石油化工和精细化工生产中。
U of J
绿色化学
6.绿色有机合成
济南大学化学化工学院 主讲：任 皞
1/21/2019
1
Contents
1 2 3 4 5 6
2
原子的经济性
绿色原料
溶剂的革命
第四节绿色精细有机合成
第四节 绿色精细有机合成 许多精细有机合成反应需在高温、高压、 绝对无水、高度真空、超低温、严重腐 蚀等苛刻条件下进行。这些反应条件除 涉及特殊反应设备与装置、材料外，还 会产生较多的废水、废气、废渣，引起 环境污染，采取清洁的绿色精细合成是 今后精细合成的发展方向和必然趋势。
绿色有机合成有以下几个方面： 1。防止污染产生优于治理产生污染。 2。原子经济性反应 3。只要可能，应尽量采用毒性小的化 学合成路线。 4。化学产品的设计，须使保留其具有 高效的功能，也要尽量减小其毒性。 5。应尽量可能避免使用溶剂、分离试 剂等辅助物质，如果不可避免，也 要选用无害无毒的
6。应考虑到能源消耗对环境和经济的 影响，因设法降低能耗，最好采用在 常温常压下的合成方法。 7。原料应可再生的，而不是耗竭的。 8。尽量采用高选择性催化剂，避免保 护剂的使用。 9。化学品在完成其使用功能后，不应 永存于环境中，应能降解为无害物质。 10。在线跟踪及控制有害物质的生成， 在化学转换过程中，所选用的物质和 物质形态应尽量降低化学事故的可能 性。
有机与新材料的结合 有机与新材料的结合，有机功能材料， 来制备人工晶体、生物芯片等，例如用 一些奇特的套环分子合成DNA芯片。 21世纪的化学合成将从为合成而合成 逐渐转向为创造新的功能分子而合成， 从纯化学学术研究走向宽广的学科交 叉领域。有机合成的将是化学家深思、 心动、神往的事业。
谢谢！
绿色化学的核心内容是“原子经济” 反应和“高选择性，高效反应” 4-1原子经济性反应 1991年，美国Stanford大学的著名化学 家首先提出“原子经济性”的观点来评 估化学反应的效率。 高效的有机合成应最大限度地利用原料 分子中的每一个原子，使它结合到目标 分子中，不产生副产物或废物实现废弃 物的“#43; N
绿色有机合成有以下几个方面： 1。防止污染产生优于治理产生污染。 2。原子经济性反应 3。只要可能，应尽量采用毒性小的化 学合成路线。 4。化学产品的设计，须使保留其具有 高效的功能，也要尽量减小其毒性。 5。应尽量可能避免使用溶剂、分离试 剂等辅助物质，如果不可避免，也 要选用无害无毒的
6。应考虑到能源消耗对环境和经济的 影响，因设法降低能耗，最好采用在 常温常压下的合成方法。 7。原料应可再生的，而不是耗竭的。 8。尽量采用高选择性催化剂，避免保 护剂的使用。 9。化学品在完成其使用功能后，不应 永存于环境中，应能降解为无害物质。 10。在线跟踪及控制有害物质的生成， 在化学转换过程中，所选用的物质和 物质形态应尽量降低化学事故的可能 性。
有机与新材料的结合 有机与新材料的结合，有机功能材料， 来制备人工晶体、生物芯片等，例如用 一些奇特的套环分子合成DNA芯片。 21世纪的化学合成将从为合成而合成 逐渐转向为创造新的功能分子而合成， 从纯化学学术研究走向宽广的学科交 叉领域。有机合成的将是化学家深思、 心动、神往的事业。
谢谢！
绿色化学的核心内容是“原子经济” 反应和“高选择性，高效反应” 4-1原子经济性反应 1991年，美国Stanford大学的著名化学 家首先提出“原子经济性”的观点来评 估化学反应的效率。 高效的有机合成应最大限度地利用原料 分子中的每一个原子，使它结合到目标 分子中，不产生副产物或废物实现废弃 物的“#43; N
现代有机合成技术-绿色合成
可编辑ppt
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木质素与氯气在木质素的芳环上发生
氯代反应。
这些氯取代的有机物是含部分氧的杂烷，
如2,3,7,8-四氯-二苯基-对-二氧杂六烷和呋 喃衍生物。这些二氧杂烷、呋喃类化合物。但 实验室的动物实验表明这些物质会致癌，引起 后代的理解力下降和行为异常以及神经免疫力 下降。
特别要指出的是2,3,7,8-四氯-二苯基-对二氧杂六烷，它是纸浆漂白中产生的最常见和 毒性最大的二氧杂烷化合物。
Tebufenozide对抑制害虫数量非常有效，并且对其它 非鳞翅目昆虫无害
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23
水垢问题：降低了锅炉、管道的流通量， 阻碍热量传输，导致使用寿命缩短。水垢 使这些系统不能有效的运转，增加了能耗， 需要频繁的维护。
水垢来源：硫酸钡，硫酸锶，硫酸钙和碳 酸钙等水中不溶物质在锅炉管道、水泵、 热水器和冷凝器中沉积、积累，形成。
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绿色化学原理
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防止污染优于治理污染
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原子经济性
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无害化学合成
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设计安全化学品
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使用安全溶剂和助剂
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设计能源经济性反应
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9
使用可再生原料
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10
尽量避免不必要的衍生步骤
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一、海洋船舶防垢剂 二、低毒杀虫剂 三、聚天冬氨酸作阻垢剂 四、过氧化氢漂白活化剂
可编辑ppt
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Rohm&Haas公司研究出了4，5-二氯-2-正辛基
-4异噻唑啉-3-酮， [称为Sea-Nine(tm) 抗浮游 生物剂]，这类新的抗浮游生物药品的毒副作用小，
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实验一绿色有机合成
（固相合成α，β-不饱和酮）
一、实验目的
1、查阅与本实验课题相关文献资料，
2、进行杂环化合物的设计、合成。
3、完成化合物制备设计、实验工作并对其进行表征。
二、实验原理
固相有机合成是绿色合成的重要组成部分,因为它不使用溶剂, 并且无论在反应速度、产物收率, 还是选择性方面, 均较溶液中的反应有显著优势。
由于这种反应操作简单, 加热、研磨、振荡及超声波辐射都可以加速反应, 并且避免了因使用溶剂而造成的能耗高、污染环境、毒害性和爆燃性等缺陷,是理想的合成方法。
α，β-不饱和酮是一类重要的有机中间体，广泛用于合成香料、医药。
Knoevenagel缩合反应是形成碳-碳键的有效方法，一般在液相条件下进行，近年来固相合成也有报道，也可在无溶剂下碾磨得到。
三、实验仪器与原料
1、实验仪器
研钵，熔点仪，红外光谱仪，回流冷凝管，电磁搅拌器，抽虑漏斗，紫外分光光度计，荧光分光光度计，核磁共振仪，元素分析仪，质谱仪
2、实验原料
苯甲醛及其它取代的苯甲醛，茚酮，氢氧化钠，无水乙醇。
四、实验步骤
1、α，β-不饱和酮的合成
称取茚酮2mmol，芳醛（苯甲醛、对甲氧基苯甲醛、对氯苯甲醛等）2mmol于研钵中，加入4mmol的NaOH，室温研磨，反应体系颜色逐渐加深，研磨3-5min，反应完成，用水洗涤出去其中的NaOH，用无水乙醇重结晶即可得到纯净的产物。
2、反应条件的优化
（1）改变反应时间，测定反应收率。
（2）改变NaOH的用量，测定反应收率。
3、表征及性能测定
（1）测定各化合物的熔点，收率
（2）测定各化合物的红外光谱
（3）产物的质谱、核磁和元素分析
（4）紫外光谱
A测定浓度对某一化合物的紫外吸收的影响
B测定相同浓度的不同化合物的紫外吸收
（5）荧光光谱
A 测定浓度对某一化合物的荧光光谱的影响
B 测定相同浓度的不同化合物的荧光光谱
五、实验要求
提交实验产物样品，小论文形式提交实验报告。
六、思考题
1. α，β-不饱和酮的经典合成方法有哪些？
2. 什么是Knoevenagel反应？
3. 芳醛上不同取代基团对反应的影响如何？
4. 重结晶过程应注意的问题有哪些？
5、紫外光谱的影响因素是什么？
6、荧光光谱分析仪的原理是什么？
7、影响荧光特性的因素有哪些？都有什么样的影响？。