绿色化学考试重点整理

第一章

1、绿色化学:又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。指得就就是用化学得技术与方法去减少或消灭那些对人类健康、社区安全、生态环境有害得原料、催化剂、溶剂、产物、副产物等得使用与产生。

2、双十二规则

前十二条原则:(1)预防:防止废物得产生比产生废物后进行处理为好。(2)原子经济性:设计得合成方法应当使工艺过程中所有得物质都用到最终得产品中去。(3)低毒害化学合成:设计得合成方法中所采用得原料与生产得产物对人类与环境都应当就是低毒或无毒得。(4)设计较安全得化合物:设计生产得产品性能要考虑限制其毒性。(5)使用较安全得溶剂与助剂:如有可能就不用辅助物质(溶剂、分离试剂等),必须用时也要用无毒得。(6)有节能效益得设计:化工过程得能耗必须节省,并且要考虑其对环境与经济得影响。如有可能,合成方法要在常温、常压下进行。(7)使用再生资源作原料:使用可再生资源作为原料,而不就是使用在技术与经济上可耗尽得原料。(8)减少运用衍生物:如有可能,减少或避免运用生成衍生物得步骤(如用封闭基因、保护/脱保护、暂时修饰得物理/化学过程),因为这些步骤要用外加试剂并且可能产生废弃物。(9)催化反应:催化剂(选择性)优于计量反应试剂。(10)设计可降解产物:化学产物应当设计成为在使用之后能降解成为无毒害得降解产物而不残存于环境之中。(11)及时分析以防止污染:要进一步开发分析方法,使其可及时现场分析,并且能够在有害物质生成之前就予以控制。(12)采用本身安全、能防止发生意外得化学品:在化学过程中,选用得物质以及该物质使用得形态、都必须能防止或减少隐藏得意外(包括泄露、爆炸与火灾)事故发生。 后十二规则:(1)鉴别与量化副产物(2)报道转化率、选择性与生产率(3)建立整个工艺得物料衡算(4)测定催化剂、溶剂在空气与废水中得损失(5)研究基础得热化学(6)估算传热与传质得极限(7)请化学或工艺工程师咨询(8)考虑全过程中选择化学品与工艺得效益(9)促进开发并应用可持续性量度(10)量化与减用辅料与其她投入(11)了解何种操作就是安全得,并与减废要求保持一致(12)监控、报道并减少实验室废物得排放3、

可持续发展:指满足当前需要而不削弱子孙后代满足其需要之能力得发展,而且绝不包括含侵犯国家主权得含义。”第二章

1、 E-因子(环境因子):指得每生产1公斤产品所伴生得副(废)产物得数量。

2、 环境负担因子:简称ELF,

3、原子利用率计算方法:以所需产物得分子量除以所有反应产物得分子量,如果准确得收率不清楚时,就以100％为基础,作为理论上得比较。如:制备环氧乙烷得方法,经典得氯乙烷路线,其原子利用率: C 2H 4+Cl 2+Ca(OH)2=C 2H 4O+CaCl 2+H 2O

28 71 74 44 111 18 或 4、“环境商”(EQ):它就是环境因子与任一指定得不利商Q 得乘积。 无毒得盐NaCl 与(NH 4)2SO 4得Q 可定为1。那么重金属盐则根据其毒性得不同而定为100~1000。

得出量

投入量－得出量

=ELF ％

％＝＝＋＋原子利用率＝

2510017344

181114444⨯%

2517344

74712844==++=原子利用率

EQ=E×Q

第三章

1、生物量,即再生资源。指不可再生得在人类得生产、生活、科教、交通、国防等各项活动中被开发利用一次并报废后,还可反复回收加工再利用得物质资源。它包括以矿物为原料生产并报废得钢铁,有色金属、稀有金属、合金、无机非金属、塑料、橡胶、纤维、纸张。

2、托品酮仿生合成路线

CHO CHO

+ H2NMe+

COOH

COOH

O

N

Me

O

此法不仅仅因为缩短了合成步骤,而且因为合成策略非常类似于托烷(tropane)骨架得生源路线,所以这个合成可以认为属于仿生合成范畴。

3、农业废弃物利用得基本方法:

第四章

1、甲基异氰酸酯光气与非光气合成方法

这个反应中用到毒性很大得光气,并有HCl释放出来。

杜邦公司研究出一条非光气合成甲基异氰酸酯得安全生产路线:在多端隔热反应器中,以空气来氧化N-甲酰甲基胺。

2、布洛芬合成工艺

Hoechst-Celanese 得化学家采用催化得逆合成分析(Catalytic retro synthetic analysis)方法,选择了原子利用率高得生产布洛芬得路线:

3生物催化法得优点

它们通常就是在水介质中、常温常压下便可完成,比传统得化学反应步骤要少;一般无需进行功能基得保护与脱保护;另一好处就是有化学、位置、立体选择性,这些在化学法中很难实现甚至就是不可能达到得。第五章

1、常见得绿色溶剂:水、近邻界水、离子液体

2、近邻界水得特点:①与常态水一样,近邻界水也能够水合离子,但它也能溶解非极性得有机化合物。②近邻界水得另一个特征就是强化电离为H +与OH -,这有利于酸碱催化得反应,从25℃到250℃离解常数增加了三倍。

3、离子液体得特点:1.熔点低,作为溶剂能适应于-100℃～200℃之间操作,熔点得高低由组成得离子调节,因此又可称为“设计者得溶剂”。2.蒸气压等于零,没有蒸气压。从环保观点来瞧,就意味着无泄漏,不逸散。3.从催化得角度来瞧,其优点在于溶解性独特,如N-取代反应中,催化剂溶解而产品不溶,因此可以自动地分出产品,不存在分离出均相催化剂得困难。4.不燃烧。第六章

1、提高有机合成效率得相关技术:相转移催化技术、手性技术、电解合成技术、超声波技术、微波技术

2、Hydroxynaproxen 电解合成工艺:

CH 3

-

2

-

CH 3O

HO 2C

OH

3O

+

Hydroxynaproxen (desired product)

CH 3O

OH OH

3

Byproduct

第七章