绿色化学绿色溶剂
绿色化学绿色溶剂
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反应机理
Gewald 噻吩合成 原子使用率低，锡试剂有毒。 固定化溶剂（Immobolized Solvent） 在一个相互联系的系统中，一个很小的初始能量就可能产生一连串的连锁反应，人们就把它们称为“多米诺骨牌效应”或“多米诺效 应”。 这是消除挥发性有机化合物（VOC）的从头治理方法。 CH-Acidic carbonyl building blocks 临界点附近，物质在超临界流体中的扩散系数变得很小。 Gewald 噻吩合成 超临界流体中酶催化的反应 215, 1, 72 (1882); Ber. , 5, 422 – 434 可通过调节压力来改变其密度，从而调节一些与密度有关的溶剂性质如介电性、粘度等，从而增大控制化学反应的能力和改变化学反 应选择性的可能性。 Gewald 噻吩合成 具有活性氢的化合物与甲醛（或其他醛）、胺进行缩合，生产氨甲基衍生物的反应，亦称为α-氨烷基化反应 每生产100kt丁醛，采用两相催化体系比均相催化体系节约4kt丙烯，相应也节约大量合成气，铑催化剂的消耗也显著减少。 24, 1317, 2962 (1891); 26, 447 (1893). 两步或更多步反应连续发生，不经中间产物的分离，直接得到最终产物的一连串反应 以水为溶剂的两相催化方法 为避免传统Friedel-Crafts反应的副反应产物污染，Kraus开发了一种新方法[27]，利用醛和醌的光化学中介反应，合成苯并二氮杂卓 (benzo- diazepine)，苯品(benzoepine)等环状衍生物。 随温度升高，气体的黏度增大，而液体的黏度减少。
绿色溶剂
无毒无害原料 可再生资源
原子经济反应 高选择性反应
绿色化学的化学小知识
绿色化学的化学小知识绿色化学是指在化学合成和化学过程中，通过最大程度地减少化学污染和消除对环境和人类健康的危害，以及优化工业化学制程中资源利用效率的目标。
看似简单直接，实际上绿色化学是一门涉及多学科的综合性领域，需要我们在化学的基础上融合物理、生物、工程等学科的知识，来推动工业化学领域的可持续发展。
本文主要目的是介绍绿色化学的相关知识，并重点阐述如何在化学实验中应用这些知识来达到绿色化学的目的。
1. 绿色溶剂绿色溶剂是指对环境的影响较小的溶剂，它不仅对环境友好，而且可以在可持续的范围内进行再生和回收利用。
常见的绿色溶剂有：- 水：水是最常见的绿色溶剂，它无毒、无味、廉价、易得、易处理和易回收。
在化学实验中，水可以作为催化剂、反应物和溶剂等多种用途。
- 可生物降解性有机溶剂：比如环己烷、乙酸乙酯、甲醇等。
- 离子液体：离子液体具有较低的蒸汽压力、高的热稳定性、高的离子传导性、极佳的溶解性以及无毒的特点，在某些情况下，可以替代传统有机溶剂。
2. 绿色催化剂绿色催化剂在催化反应中使用，其优点是反应速率较快、化学选择性高、反应条件温和、生成少量或无废物。
催化剂本身不参与反应，也能进行循环使用，减少了废弃物的产生，因此是绿色化学中走向可持续的重要手段。
常见的绿色催化剂有：- 生物酶催化剂- 离子交换树脂催化剂- 针对特定反应的金属催化剂等3. 绿色反应条件绿色反应条件是指在保证反应产物质量的情况下，尽可能降低反应条件的压力、温度和反应时间等因素，从而减少废物的产生。
这些因素还影响到反应速率和选择性，因此在实际应用中需要根据反应体系进行调整。
4. 绿色合成绿色合成是指在减少环境和健康危害的前提下，利用可持续的资源来合成化学物质。
绿色合成的目标是节约能源、降低废物产生、提高反应体系的可持续性。
它需要考虑以下重点领域的知识：- 选择合成方法和反应条件。
从理论上来说，尽量选择合成过程中产生少量废弃物的方法和反应条件。
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。
指的就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、产物、副产物等的使用和产生. 2。
双十二规则前十二条原则：(1）预防：防止废物的产生比产生废物后进行处理为好。
（2）原子经济性:设计的合成方法应当使工艺过程中所有的物质都用到最终的产品中去。
(3）低毒害化学合成：设计的合成方法中所采用的原料与生产的产物对人类与环境都应当是低毒或无毒的。
（4）设计较安全的化合物：设计生产的产品性能要考虑限制其毒性。
（5)使用较安全的溶剂与助剂: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的.（6）有节能效益的设计：化工过程的能耗必须节省，并且要考虑其对环境与经济的影响。
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，而不是使用在技术与经济上可耗尽的原料.（8）减少运用衍生物:如有可能,减少或避免运用生成衍生物的步骤（如用封闭基因、保护/脱保护、暂时修饰的物理/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的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、能防止发生意外的化学品:在化学过程中，选用的物质以及该物质使用的形态、都必须能防止或减少隐藏的意外（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）建立整个工艺的物料衡算（4）测定催化剂、溶剂在空气与废水中的损失(5）研究基础的热化学（6)估算传热与传质的极限（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的效益（9）促进开发并应用可持续性量度(10）量化和减用辅料与其他投入（11）了解何种操作是安全的，并与减废要求保持一致(12）监控、报道并减少实验室废物的排放3。
化学加工中的绿色溶剂选择
化学加工中的绿色溶剂选择随着社会的发展和人们环保意识的提高，绿色化学已经成为当今化工行业的发展趋势。
在化学加工过程中，溶剂的选择对产品质量、生产效率以及环境保护都起着至关重要的作用。
传统的有机溶剂往往存在挥发性大、毒性高、易燃易爆等问题，对人体健康和环境造成危害。
因此，选择绿色溶剂已经成为化学加工中的重要课题之一。
本文将就化学加工中绿色溶剂的选择进行探讨。
**1. 绿色溶剂的定义**绿色溶剂是指在化学加工过程中，具有较低的毒性、挥发性小、对环境友好、可再生利用等特点的溶剂。
绿色溶剂的选择不仅可以减少对环境的污染，降低生产成本，还有利于员工健康和生产安全。
**2. 绿色溶剂的分类**根据来源和性质的不同，绿色溶剂可以分为天然绿色溶剂和合成绿色溶剂两大类。
**2.1 天然绿色溶剂**天然绿色溶剂是指从天然植物、动物或矿物中提取得到的溶剂。
常见的天然绿色溶剂包括乙醇、丙酮、乳酸等。
这些溶剂具有生物可降解性、可再生性强的特点，对环境影响较小。
**2.2 合成绿色溶剂**合成绿色溶剂是通过化学合成得到的具有环保特性的溶剂。
常见的合成绿色溶剂包括超临界二氧化碳、离子液体、水等。
这些溶剂在化学加工中具有较高的溶解能力和选择性，且对环境影响较小。
**3. 绿色溶剂的选择原则**在选择绿色溶剂时，应遵循以下原则：**3.1 安全性**绿色溶剂应具有较低的毒性和挥发性，对人体健康和生产安全无害。
**3.2 环保性**绿色溶剂应具有生物可降解性，不会对环境造成污染，符合环保要求。
**3.3 经济性**绿色溶剂的选择应考虑其成本和可再生利用性，以降低生产成本。
**3.4 适用性**绿色溶剂应根据具体的化学加工过程和要求选择，确保其具有良好的溶解能力和稳定性。
**4. 绿色溶剂的应用**绿色溶剂在化学加工中具有广泛的应用，包括溶剂萃取、溶剂结晶、溶剂沉淀等多个领域。
例如，在药物制备过程中，可以使用绿色溶剂进行提取和结晶，提高产品纯度和产率；在化工生产中，可以使用绿色溶剂替代传统有机溶剂，降低生产成本和环境污染。
绿色化学是什么意思有什么重要性
绿色化学是什么意思有什么重要性绿色化学是研究利用一套原理在化学产品的设计、开发和加工生产过程中减少或消除使用或产生对人类健康和环境有害物质的科学，以下是由店铺整理关于什么是绿色化学的内容，希望大家喜欢!绿色化学的简介按照美国《绿色化学》(GreenChemistry)杂志的定义，绿色化学是指:在制造和应用化学产品时应有效利用(最好可再生)原料,消除废物和避免使用有毒的和危险的试剂和溶剂。
而今天的绿色化学是指能够保护环境的化学技术、它可通过使用自然能源,避免给环境造成负担、避免排放有害物质、利用太阳能为目的的光触媒和氢能源的制造和储藏技术的开发，并考虑节能、节省资源、减少废弃物排放量。
绿色化学又称“环境无害化学”、“环境友好化学”、“清洁化学”，绿色化学是近十年才产生和发展起来的，是一个“新化学婴儿”。
它涉及有机合成、催化、生物化学、分析化学等学科,内容广泛。
绿色化学的最大特点是在始端就采用预防污染的科学手段，因而过程和终端均为零排放或零污染。
世界上很多国家已把“化学的绿色化”作为新世纪化学进展的主要方向之一。
绿色化学的重要性传统的化学工业给环境带来的污染已十分严重，目前全世界每年产生的有害废物达3亿吨～4亿吨，给环境造成危害，并威胁着人类的生存。
化学工业能否生产出对环境无害的化学品?甚至开发出不产生废物的工艺?有识之士提出了绿色化学的号召，并立即得到了全世界的积极响应。
绿色化学的核心就是要利用化学原理从源头消除污染。
绿色化学给化学家提出了一项新的挑战，国际上对此很重视。
1996年，美国设立了“绿色化学挑战奖”，以表彰那些在绿色化学领域中做出杰出成就的企业和科学家。
绿色化学将使化学工业改变面貌，为子孙后代造福。
迄今为止，化学工业的绝大多数工艺都是20多年前开发的，当时的加工费用主要包括原材料、能耗和劳动力的费用。
近年来，由于化学工业向大气、水和土壤等排放了大量有毒、有害的物质。
以1993年为例，美国仅按365种有毒物质排放估算，化学工业的排放量为30亿磅。
2024版高中化学校本课程教材《绿色化学》
水作为溶剂可以溶解许多无 机物和有机物，且对环境和 人体无害。
在有机合成中，水相合成可 以避免使用有机溶剂，从而 减少环境污染和废弃物处理 成本。
水作为溶剂在化学反应中具 有独特的性质，如促进某些 有机反应的进行、提高反应 速率和选择性等。
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离子液体作为溶剂的特点及应用
离子液体由阴阳离子组 成，具有极低的蒸气压、 高热稳定性、宽电化学 窗口等特性。
06 绿色化学品评价标准与方法
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绿色化学品定义及分类
2024/1/27
绿色化学品定义
指在生产、使用和废弃处理过程中 对人类健康和环境无害或危害极小 的化学品。
绿色化学品分类
包括可生物降解化学品、低毒低害 化学品、可再生资源化学品等。
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绿色化学品评价标准建立
评价标准制定原则
01
生物酶催化剂的特点
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02
高催化活性和选择性
反应条件温和
03
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生物酶催化剂在绿色合成中的应用
无毒无害
1
2
生物酶催化剂在绿色合成中的应用
手性药物合成
3
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生物酶催化剂在绿色合成中的应用
生物柴油生产
功能性食品添加剂合成
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光催化技术在绿色合成中的应用
原子经济性
绿色化学追求高效利用 原料，减少废物生成， 实现原子经济最大化。
能源节约
通过优化反应条件和采 用高效催化剂等手段， 降低能源消耗。
环境友好
使用无毒无害的原料、 溶剂和催化剂，减少对 环境的污染。
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初中绿色化学知识点总结
初中绿色化学知识点总结1. 绿色化学的概念绿色化学是一种以可持续发展和环保为目标的化学科学。
它强调减少或避免对环境和人类健康的危害，减少或替代对环境有害的化学品和工艺，推动资源的有效利用和循环利用。
2. 绿色化学的原则绿色化学有12项原则，其中包括预防污染、设计更安全的化学品、设计可降解的化学品、使用可再生资源等。
这些原则旨在引导化学品生产和使用的方式，最大程度地减少对环境的负面影响。
3. 绿色溶剂在化学实验和工业生产中，溶剂是不可或缺的。
绿色溶剂是指在生产和使用过程中对环境友好、无毒无害、可降解的溶剂。
常见的绿色溶剂包括水、乙醇、液体二氧化碳等。
4. 绿色催化剂催化剂是可以降低化学反应活化能的物质，从而加速化学反应速率而不参与反应本身的物质。
绿色催化剂是指在化学生产中能够高效催化反应、易分离和再生的催化剂。
绿色催化剂的应用可以节约能源、减少化工废物的排放。
5. 绿色材料绿色材料是指在生产和使用过程中对环境友好、可再生、可降解的材料。
比如生物基材料、可降解塑料、环保建材等。
6. 绿色能源绿色能源是指对环境友好、可再生的能源，如太阳能、风能、生物质能等。
学生应该了解各种绿色能源的原理和应用，增强环保意识。
7. 绿色化学实验在学习化学实验的同时，学生也应该注重实验的环保性，避免对环境的污染。
例如选择绿色溶剂、使用绿色催化剂、合理使用能源等。
8. 绿色消费和生活绿色化学知识也应该引导学生在日常生活中选择环保的产品和方式，如减少使用一次性塑料制品、选择环保清洁用品等。
总的来说，初中阶段学习绿色化学知识有助于培养学生的环保意识，提高对化学品安全和环境保护的重视。
学生应该了解绿色化学的基本原理和应用，养成环保、循环利用、节约能源的良好习惯。
希望未来更多的学生能够关注绿色化学，为环保事业贡献自己的力量。
浅析绿色化学在有机化学化工中的应用
浅析绿色化学在有机化学化工中的应用绿色化学是指一种环保型、低风险、低污染的化学方法和技术，是解决环保问题的一种重要途径。
在化学化工领域，绿色化学已经成为一个热门的话题，并被广泛应用于有机化学化工中。
有机化学化工是指从天然有机物或石油化学品中提取、研究、改性、及应用有机化学化工原理及技术，制备出化学品、药品、农药、香料、染料、食品添加剂等车间化学品，使原材料转化成有用的化学品的过程。
1、绿色合成方法传统合成方法需要使用有毒有害的溶剂，催化剂和反应条件。
而绿色化学合成方法可以选择使用无毒、无害、易回收、可再利用溶剂、催化剂和固体酸碱催化剂等，从而达到环保、高效的目的。
例如，嗜水性催化反应上添加矿物粉体固体酸碱催化剂，可使反应活性大大提高，并避免有害溶剂的使用。
2、环保溶剂有机化学合成过程中，使用的有毒、难降解的有机溶剂往往会危害人类健康和环境安全。
绿色化学中，环保溶剂广泛应用，比如水、绿色溶剂、离子液体、淀粉、葡聚糖等。
使用环保溶剂可以降低对环境的污染，优化化学工艺。
3、高效催化剂传统的催化剂在反应过程中往往会引起中毒、转移作用差等问题。
因此，在有机化学中，高效催化剂的开发和应用成为一个重要的研究领域。
绿色化学中，不仅要寻找具有高效催化作用的新型催化剂，还要考虑它的环保、安全性等因素。
非均相催化剂以及无机非金属催化剂等绿色催化剂应运而生。
4、再生资源的应用绿色化学不仅关注环境，也注重节约能源和资源的使用。
绿色化学大力推广再生资源，比如利用植物废弃物制造活性碳，利用咖啡渣提取胡萝卜素等方法，实现再生资源的高效利用。
总之，绿色化学在有机化学化工中的应用，不仅是环境保护的需要，也是可持续发展的需要。
将绿色化学理念融入有机化学化工中，可以提高产品的生物降解性、安全性及过程效率，对于构建循环经济，实现经济、环境和社会的共同可持续发展都具有重要意义。
化学中的绿色化学与环保知识点
化学中的绿色化学与环保知识点近年来，绿色化学和环保意识的兴起受到了广泛的关注。
作为一门科学，化学在解决环境问题方面发挥着重要的作用。
本文将介绍几个与绿色化学和环保相关的知识点，以期增加人们对这一领域的了解和认识。
1. 绿色化学的概念绿色化学是指在化学过程中减少对健康和环境的危害，并最大限度地提高资源利用率的方法。
在绿色化学中，化学家们致力于开发更环保和可持续的技术，以减少有毒物质的使用，并通过催化剂、高效反应条件和废物再利用来提高反应的效率。
2. 绿色溶剂的应用溶剂在化学反应和合成中发挥着重要的作用。
然而，传统的有机溶剂，如苯、二甲基甲酰胺等，对人类健康和环境造成威胁。
绿色化学提倡使用更安全、更可持续的溶剂替代传统溶剂，如水、乙酸乙酯等。
这些绿色溶剂具有低毒性、易回收和可再循环利用的特点。
3. 可再生能源的开发在现代化工生产中，对能源的需求日益增长，然而传统能源的开采和使用对环境造成严重的影响。
绿色化学鼓励开发和利用可再生能源，如太阳能、风能和生物质能源。
这些能源不仅对环境友好，而且在长期的可持续发展中具有巨大的潜力。
4. 废物处理与循环经济废物的产生已成为当代社会面临的重要问题之一。
化学工业中的废物处理一直是环保的重点领域。
绿色化学倡导将废物转化为资源的循环经济模式，通过催化剂和高效反应条件使废物转化为有用的物质，从而减少对环境的污染。
5. 绿色催化剂的研究绿色催化剂是指在化学反应中能高效催化的物质，同时具有低成本、易获取和低毒性等特点。
传统的催化剂，如有毒的金属催化剂，对环境造成危害。
绿色化学的发展促进了对可再生催化剂的研究，如生物质催化剂和纳米催化剂。
这些催化剂在化学反应中表现出良好的催化性能，并能减少对环境的影响。
总结：绿色化学是一种致力于减少对环境和人类健康危害的化学方法。
在绿色化学中，我们可以利用绿色溶剂、可再生能源和绿色催化剂等技术来提高化学反应的效率和环保性能。
此外，废物处理与循环经济也是绿色化学领域的重点研究内容。
绿色化学
名词解释绿色化学：利用化学原理和新化工技术，以“原子经济性”为基本原则，从源头上减少或消除污染，最大限度地从资源合理利用、生态平衡和环境保护等方面满足人类可持续发展的需求，实现人与自然的协调与和谐。
原子经济性：高效的有机合成应最大限度地利用原料分子的每一个原子，使之结合到目标分子中，达到零排放，即不产生副产物或废弃物。
水热合成法：在密闭系统中，以水为溶剂，在一定的温度和水的自生压力下，原始混合物进行反应合成无机材料的一种方法。
溶胶-凝胶法：将烷氧金属或金属盐在一定条件下水解缩合成溶胶，再经溶剂挥发或加热处理转化成网状结构的凝胶的过程。
聚合物模板法：模板法是选用一种价廉易得、形状容易控制、具有纳米孔道的基质材料中的空隙作为模板，导入原料于模板孔隙中反应，通过模板材料的限制作用，达到物理和化学反应的控制，最终得到微观和宏观结构可控的新颖材料的方法。
离子液体（ionic liquid）：由有机阳离子和无机阴离子构成的、在室温或近室温下呈液态的盐类化合物，亦称室温熔融盐和室温离子液体。
凝胶效应（英文）：Trommsdorff效应随转化率的提高，乳胶粒中单体浓度减低，反应速率本应下降，但在阶段Ⅲ中由于链终止反应速率急剧下降，反应速率随转化率增加而大大加速的现象。
高分子辐射交联技术：就是利用高能或电离辐射引发聚合物电离与激发，产生一些次级反应，进而引起化学反应，在大分子间实现化学交联，促使大分子间交联网络的形成，是聚合物改性制备新型材料的有效手段之一。
绿色农药：是用无公害的原材料和不生成有害副产物的工艺制备的生物效率高、药效稳定、易于使用、对环境有好的农药产品。
生物柴油：是指以油料作物（大豆、棉子和油菜籽等）、油料林木果实（油棕和黄连木等）、油料水生植物（工程微藻等）、动物油脂、废餐饮油等为原料与醇类进行酯交换制成的脂肪酸酯。
是一种洁净、可再生的生物燃料。
是一种优质的传统柴油代替品。
简答题绿色化学的研究内容：清洁合成工艺和技术，减少废物排放，目标是“零排放”。
化工生产中的绿色化与可循环利用
绿色化工技术的优势
减少污染：降低生产过程中的 污染物排放，保护环境
提高效率：提高生产效率，降 低生产成本
循环利用：实现资源的循环利 用，减少资源浪费
安全可靠：提高生产过程的安 全性，降低事故发生率
绿色化工的发展趋势
绿色化工技术：采用环保、节能、高效的生产工艺和技术 绿色化工产品：开发环保、安全、无毒、可降解的化工产品 绿色化工管理：建立完善的环保管理体系，提高环保意识 绿色化工政策：政府出台相关政策，鼓励和支持绿色化工的发展
应用：可循环利用在化工生产中广泛应用，如废旧塑料的回收利用、废旧金属的回收利用等。
化工生产中的可循环利用技术
废物处理技术：对生产过程中 产生的废物进行有效处理和利 用
绿色化工技术：采用环保、 节能、高效的生产工艺
循环利用技术：包括物料循 环、能量循环、水循环等
资源回收技术：对生产过程中 产生的废弃物进行回收和再利
绿色化学在化工生产中的应用
绿色化学的定义：以环保、安全、经济为原则，采用无毒、无害、可再生的原料 和工艺，实现化工生产的绿色化
绿色化学的应用领域：包括但不限于农药、染料、医药、精细化工等领域
绿色化学的典型案例：如采用生物酶催化代替传统化学合成，实现农药、染料等 化工产品的绿色化生产
绿色化学的发展趋势：随着环保意识的提高和科技的进步，绿色化学在化工生产 中的应用将越来越广泛，成为未来化工发展的重要方向。
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废旧金属回收再利用：将废旧金属 进行分类、清洗、熔融等处理，制 成新的金属制品
废旧电子设备回收再利用：将废旧电 子设备进行分类、拆解、清洗、熔融 等处理，制成新的电子设备或零部件
可循环利用的挑战与前景
简述绿色化学的主要研究内容
简述绿色化学的主要研究内容
绿色化学是一门旨在减少对人类健康和环境造成负面影响的化学研究领域。
其主要研究内容包括以下几个方面：
1. 替代有害化学品：绿色化学致力于寻找替代传统有害化学品的绿色替代品，以减少对人类健康和环境的危害。
绿色替代品通常具有更低的毒性和更好的生物降解性能，从而减少了对环境的污染。
2. 可持续合成路线：绿色化学提倡使用可持续合成路线来制备化学品，包括利用可再生资源、减少废弃物和能源消耗等方面。
通过设计更加高效、环保的合成路线，可以降低生产过程中的资源消耗和排放量。
3. 绿色溶剂的研究：传统化学合成过程中常常使用有机溶剂，但大部分有机溶剂对人体和环境都存在一定的危害。
绿色化学致力于研究开发更加环保的绿色溶剂，如水、离子液体等，以替代传统有机溶剂。
4. 节能减排技术：绿色化学也关注化工生产过程中的能源消耗和排放问题。
通过采用节能减排技术，如催化反应、高效分离技术等，可以降低生产过程中的能源消耗和碳排放量，实现可持续发展。
5. 循环经济理念：绿色化学倡导循环经济理念，即将废弃物转化为资源再利用。
通过设计可回收利用的材料和产品，延长其使用寿命，减少资源消耗和废弃物排放。
总的来说，绿色化学的主要研究内容涵盖了替代有害化学品、可持续合成路线、绿色溶剂、节能减排技术和循环经济理念等多个方面。
通过这些研究内容的探索和创新，绿色化学旨在促进化学产业向更加环保、可持续的方向发展，为保护人类健康和环境做出贡献。
绿色溶剂—2-甲基四氢呋喃2
浙江台州清泉医药化工有限公司 2007年6月
清泉与绿色化学
浙江台州清泉医药化工有限公司是一家专业从 事氢化学领域高选择性、高效的催化反应技术 产品的研发与制造的省级高新技术企业。九十 年代末以来，公司坚持以“低投入、高产出、 低消耗、少排放、能循环、可持续”为经营理 念，以“简化反应步骤、减少污染排放、开发 绿色合成工艺”为发展方向，依托产学研，致 力于绿色技术产品的研发、制造和销售。
可在较高温度下反应，且溶剂损耗小。
❖ 2-甲基四氢呋喃能提高加成产物的收率，而THF常常
导致还原产物增加而使加成产物的产率降低。
R O + R2
R1
THF MgX
R OH + R2
R1
Grignard反应的应用实例
❖ 在制药工业上的应用 ❖ 在化妆品工业上的应用 ❖ 在农药领域的应用
实例1：盐酸曲马多合成中的应用
第二章、绿色化学的内涵
绿色化学Green Chemistry
清洁化学Clean chemistry
环境友好化学 Enviromentally Friendly Chemistry
环境无害化学 Enviromentally Benign Chemistry 绿色化学是用化学的方法和技术去减少或消灭那些
第一节: 绿色化学的任务
要求化学家进一步认识化学本身的科学规律，通过 对相关化学反应的原理、热力学和动力学研究，探 索新化学键的形成和断裂的可能性及其选择性的调 节与控制，发展新型环境友好化学反应，推动化学 学科的发展。
第二节 绿色化学的12条原则
（1）、最好是防止废物的产生而不是产生后处理；
（2）、设计的合成方法使生产过程中所采用的原料最大量进入产品 之中(原子经济性 ) ；
初中化学绿色化学定义
初中化学绿色化学定义绿色化学是一门关注环境可持续性发展的学科，旨在通过减少或消除对环境的负面影响，以及提高化学产品和过程的效率和可持续性。
它强调使用环境友好的方法来设计、制造和使用化学物质，以减少对环境和人体的危害。
绿色化学的理念是将环境保护与化学发展结合起来，通过研究和开发更环境友好的化学产品和过程，实现可持续发展的目标。
绿色化学的核心原则是减少废物和污染物的产生、提高资源利用效率，并确保化学物质的安全性和可持续性。
在绿色化学中，重点关注以下几个方面：1. 绿色合成：通过改进合成方法，减少废物的产生和使用对环境有害的材料。
例如，使用催化剂可以提高反应效率，减少废物的产生，从而降低了对环境的负面影响。
2. 可再生资源：绿色化学鼓励使用可再生资源作为替代传统化学物质的来源。
例如，生物质可以作为可再生资源，用于生产生物基塑料，减少对石油的依赖。
3. 绿色溶剂：溶剂在化学反应和分离过程中起着重要作用。
绿色化学鼓励使用环境友好的溶剂，如水和可再生溶剂，以减少对有机溶剂的使用。
4. 废物管理：绿色化学致力于减少废物的产生和处理。
通过设计可降解的化学物质，提高废物的再利用率和循环利用率，减少对环境的污染。
5. 绿色分析方法：绿色化学不仅关注化学物质的合成和生产过程，还关注分析方法的绿色化。
绿色分析方法强调使用更环境友好的分析方法，如光谱分析和生物传感技术。
通过绿色化学的理念和方法，可以实现可持续发展的目标。
它可以减少化学品对环境和人体的危害，提高资源利用效率，减少废物的产生和处理。
绿色化学不仅有助于保护环境，还可以促进经济的可持续发展。
作为初中生，我们也可以从身边的事物中体会到绿色化学的应用。
例如，我们可以选择使用环保型的文具、洗涤剂和清洁用品，避免使用有害物质。
同时，在实验课上，我们也可以采用环保的实验方法，如减少化学品的使用量，提高实验废物的处理效率。
绿色化学是一门关注环境可持续性发展的学科，它通过改进合成方法、使用可再生资源、使用环境友好的溶剂、减少废物的产生和处理等手段，来实现化学的绿色化。
绿色溶剂水
“绿色化学的宠儿”—水
水作为一种新型的反应介质，被称为二十一世纪环境友好溶剂，受
到产业界和学术界的高度重视，目前已成为最活跃的前沿研究领域 之一，代表着绿色化学发展的一个重要方向。
水作为反应介质，不仅是地球上自然界最丰富的溶剂,廉价易得、
无毒无害，不燃不爆, 不污染环境并且具有提高反应的选择性和活 性、产物纯化简单催化剂易回收、反应条件温和等优点，在稀释溶
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生物催化过程
酶
酶是一种生物催化剂，在它的催化下，有机反应的反应条件温和， 能够节约能源。酶催化的专一性强，可以避免或者减少有机反应中 的副反应。另外，酶产生于生物体，是一种能够被生物降解、对环 境无害的物质，是一种绿色经济的化学手段。 但是在完全无水的体 系中，会导致酶自身构象发生变化，而失去催化活性。
Luo 和他同事报道了水介中不对称的Michael 加成，以硝基苯乙烯和
苯乙酮为原料，有机小分子作为催化剂，反应可以在室温的条件下
进行，不需要任何添加剂，产物获得了很好的选择性和较高的产率， 并且产物只需要通过过滤或者相分离就可以得到粗品，不需要使用
有机溶剂提取。
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催化剂回收
催化作用被认为是一种在有机合成中很有效的方法，并且是 一种绿色化学的方法。事实上，催化剂一般是加快反应速率，
可以使一些反应活性较低的化合物反应得到产物或者避免使
用超过化学计量的反应原料。在这些方面，使用过渡金属丰 富了化学家们的手段。虽然传统的金属催化反应需要在惰性
气氛或者无水条件下进行，但是最近几年，采用水作为溶剂
在这些反应上逐渐出现。然而大多数催化剂通常都来源于一 些昂贵的、稀有的金属，并且具有一定的毒性。因此，催化
研究表明，酶分子的表面有一层结合紧密的水分子，这层水 分子对酶有无催化活性起到重要作用，也将这种维持酶活性 的水层定义为必须水。因此酶只有在水的存在下才能表现出 催化活性。水介有机反应的出现，将酶催化有机合成反应开 辟了广阔的发展空间。
生物质加工和转化中的绿色化学
生物质加工和转化中的绿色化学
生物质是一种重要的可再生资源，通过加工和转化可以得到多种有用产品和能源，如生物燃料、生物化学品和生物能源等。
在生物质加工和转化过程中，绿色化学成为一个重要的概念，其目的是减少或消除有害化学物质的使用，最大限度地提高产品和能源的纯度和质量，同时减少对环境的影响和资源的浪费。
生物质加工中的绿色化学包括绿色溶剂的使用、催化剂的开发、反应条件的优化、废物的回收利用等方面。
绿色溶剂是指对环境友好、可再生、生物降解的溶剂，如离子液体、水、乙醇等。
绿色催化剂是指对环境友好、高效、可再生的催化剂，如生物酶、金属有机骨架材料等。
反应条件的优化可以通过改变温度、压力、反应时间等条件，提高反应效率和产物选择性。
废物的回收利用可以将废弃物转化为有用的产物或能源，实现资源的循环利用。
转化生物质为能源的绿色化学技术包括生物质气化、生物质液化、生物质热解等。
生物质气化是将生物质转化为气体燃料，如合成气、甲烷等。
生物质液化是将生物质转化为液体燃料，如生物柴油、生物乙醇等。
生物质热解是将生物质通过高温处理转化为固体炭和液体燃料，如木炭和生物油等。
绿色化学在生物质加工和转化中具有重要的应用前景和经济价值，有助于实现可持续发展和环境保护的目标。
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绿色甲醇概念的提出
绿色甲醇的概念最早是由美国化学家保罗·安那斯塔斯（Paul Anastas）和约翰·华莱士（John Warner）于1998年提出的。
他们在一篇题为《绿色化学：新化学的框架》（Green Chemistry: Designing Chemicals for Environmental Stability and Safety）的文章中，提出了绿色化学的十二个原则，其中第十一条原则就是“绿色溶剂”（Green Solvents），即要求开发和使用无毒、无污染、可再生和可降解的溶剂。
在此基础上，绿色甲醇的概念应运而生。
绿色甲醇是指通过可持续的方法生产的甲醇，其生产过程中不使用化石燃料，而是利用可再生能源，如太阳能、风能、生物质等，通过电解、生物转化等技术将水分解或生物发酵得到，同时还需要考虑生产过程中产生的二氧化碳的处理和利用。
绿色甲醇的提出旨在推动甲醇产业向可持续发展的方向转型，减少对传统化石燃料的依赖，同时减少对环境的污染和破坏。
绿色甲醇在化工、能源、交通等领域都有广泛的应用前景，被认为是实现可持续发展的重要途径之一。
有关绿色化学的主题
有关绿色化学的主题
绿色化学是一种注重环境可持续性和健康安全的化学理念和实践。
以下是一些与绿色化学相关的主题：
1.可再生能源：探讨利用可再生能源替代传统能源，如太阳能、风能和生物质
能，以减少对有限资源的依赖和环境污染。
2.清洁合成方法：研究和开发能够减少或消除有害废物产生的合成方法，通过
最小化副产品、使用可再生原料和改进反应条件等方式，实现环境友好的合成过程。
3.绿色溶剂：研究和开发可替代有机溶剂的绿色溶剂，如水和离子液体，以减
少对有机溶剂对环境和健康的潜在危害。
4.可降解材料：探索制造可降解塑料和材料，以减少对环境的长期影响和垃圾
堆积，推动可持续发展。
5.循环经济：研究和推广循环经济的原则，包括废物回收、再利用和资源最大
化利用，减少对新原料的需求。
6.绿色催化：研究和开发高效、选择性和可再生的催化剂，以减少反应过程中
的废物生成，提高反应效率和产物纯度。
7.环境风险评估：评估化学物质对环境和生物系统的潜在风险，为环境保护和
健康安全提供科学依据。
8.生物技术应用：利用生物技术和生物催化剂开发绿色化学过程，如酶催化、
微生物转化和生物传感器等。
9.可持续化学教育：推广和培养绿色化学的教育和意识，增强学生对环境保护
和可持续发展的重要性的认识。
这些主题涵盖了绿色化学在环境保护、资源利用和可持续发展方面的关键内容。
绿色化学的目标是通过减少对环境的负面影响，促进可持续发展和人类福祉的提升。
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每生产100kt丁醛，采用两相催化体系比均相 催化体系节约4kt丙烯，相应也节约大量合成气， 铑催化剂的消耗也显著减少。
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• 室温离子液体：在室温或室温附近温度（30 ~ 50oC）下呈液态。
• 完全由离子构成的有机物质。 • 不同于电解质溶液、经典熔盐。
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离子液体的特性 • 导电性，溶解性 • 低蒸气压，不可燃 • 粘度比普通有机溶剂高1～2个数量级 • 电化学窗口宽 • 可设计、可选择性
In /H 2 O r.t.
R -C H -C H 2 -C H = C H
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Paquette证明，铟可诱导γ-羟基-γ-内酯在水 中立体选择性地烯丙基化，产率较高（93%）。这 可用于合成cembranoids 类化合物的重要中间体
铟是无毒的，不怕空气氧化，容易通过简单的电 化学方法回收，因此可重复使用，保证排出的水无 污染。
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离子液体的合成
• 直接法：
• 两步法：
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咪唑类离子液体的结构通式
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这对合成直链醛、醇、酸等精细化工品是很有 用的。反应后两相容易分离，催化剂保留于水层 中可以循环使用。反应过程中基本上无废物排放， 是环境友好的氢甲酰化技术，有希望取代高压钴膦络合催化剂。
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水溶液中铟催化反应
In, 49，IIIA，银白并略带淡蓝色 ， mp ~156℃，d 7.3 g/cm3 (20℃)。很 软，能用指甲刻痕，比铅的硬度还低
此外，当采用此技术时，保护基和脱保护基，以 及惰性气体保护等均不需要，操作很方便。
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形成C-C键
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水溶液中自由基溴代反应
New Jersey技术研究所和其他大学合作 开 发 了 一 种 多 相 反 应 器 （ Multiphase reactor）,它使得药物和特殊化学品制造中 可用水作反应介质，避免采用有害的有机溶 剂[22]。
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对两相体系中长链烯烃氢甲酰化反应的研究进 一步表明了水溶性有机金属络合催化剂的优势。 因为长链烯烃氢甲酰化生成的高碳醛沸点很高， 更难以用蒸馏的方法回收催化剂，因高温下催化 剂容易失去活性。
李贤均等采用RhCl(CO)(TPPTS)2、TPPTS和阳离 子表面活性剂组成的两相催化体系，催化1-十二 碳烯氢甲酰化反应可以达到很高的活性和区域选 择性，生成的产物十三醛中正十三醛含量可高达 95%。
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• 可以简化反应步骤，加快反应速度，提高产 率和选择性。
• 转化率高，副产物少，后处理比传统反应较 为容易。
• 无溶剂操作可与超临界二氧化碳萃取等方法 相结合，进行后处理，减少有机溶剂使用量。
• 无溶剂反应有一些局限性，部分反应不能使 用此方法，对于放热剧烈的一些反应，也很 难使用无溶剂操作。
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烯烃的氢甲酰化反应
•生产增塑剂用丁醇和异辛醇的最主要方法 •80年代以前，使用溶于有机溶剂的Co或Rh催化剂 •1984年德Ruhrchemie AG公司，水溶性HRh(CO)(TPPTS)3 为催化剂的两相体系。 •TPPTS：间-三苯基膦三磺酸钠
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反应完成后，产物存在于有机相，催化剂保 持在水相，通过两相分离，即可将催化剂与产 物分开，而不需要采用蒸馏方法分离回收催化 剂。
熔点、热稳定性、溶解性能、粘度、电导 率等性质可通过对阴或阳离子的调整而改变
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离子液体的分类
• 按阳离子分 烷基铵阳离子、烷基鏻阳离子、烷基鋶阳离子、N-烷基吡 啶阳离子、N,N’-二烷基咪唑鎓阳离子。。。
• 按阴离子分 多核阴离子：Al2Cl7-、Fe2Cl7-、Cu2Cl3-等 单核阴离子：BF4-、PF6-、NO3-、CH3CO2-等
陈德恒[20]等首先报道了铟诱导在水中进行的 Barbie-Grignard反应,开创了金属铟这一较少被人 利用的元素在水溶液中催化有机物转化的研究。因 诱导反应不需要加入酸和其他促进剂，也无需使用 有机助溶剂，反应在室温下平稳进行。
R -C H O +C H 2 = C H = C H 2 X O H
绿色溶剂
无毒无害原料 可再生资源
原子经济反应 高选择性反应
环境友化剂
无毒无害 溶剂
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溶剂
• 反应介质、分离过程、制剂过程。。。 • 选用什么样的溶剂？ • 尽可能不使用辅助物质，如须使用也应是无
毒无害的。 • 化工过程和实验室常用到有机溶剂。 • 绿色化学研究可完成相同反应的无溶剂系统
或无害溶剂系统。
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一、无溶剂
• 反应必须使用溶剂吗？ • 无溶剂化是解决溶剂污染的最佳方法 • 结合加热、研磨、微波、光照等条件
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反应物呈液体状、产物为固体
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研磨法 （ball milling）
大大缩短反应时间
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微波法
•无溶剂微波反应是将反应物分散担载在氧化铝或蒙 脱土上，这些无机载体不吸收微波，可以使负载在 其上的有机分子充分吸收微波能量，激活分子从而 大大加快反应速度。
这种技术已用于有机物在水溶液中进行 的自由基溴代反应。对环氧化反应已开发出 一种半连续的滴流床反应器。这是消除挥发 性有机化合物（VOC）的从头治理方法。
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三、离子液体
• 由含氮、磷的有机阳离子和无机阴离子所组 成，熔点低于100oC。
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二、水溶剂
• 以水为溶剂的两相催化方法 • 使用水溶性的均相催化剂，与有机反应物组
成两相催化体系，在界面进行反应。 • 反应条件温和、活性高、选择性好。 • 反应产物易分离 • 避免有机溶剂对环境的污染
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安息香缩合反应 Michael加成反应
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形成C-O键