绿色化学与技术的新进展
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2、合成方法应设计成能将所有的起始物质嵌入到最终 产物中；
3、只要可能，反应中使用和生成的物质应对人类健康 和环境无毒或毒性很小；
4、设计的化学产品应在保护原有功效的同时尽量使其 无毒或毒性很小；
5、尽量不使用辅助性物质（如溶剂、分离试剂等）， 如果一定要用，也应使用无毒物质；
6、能量消耗越小越好，应能为环境和经济方面的考虑 所接受；
OH Cl
Cl OH
1- 氯丙醇
化剂
➢ 采用H2O2为氧化剂 ➢ 实现下列“原子经济”反应
– 丙烯环氧化制环氧丙烷
– 环己酮氨氧化制环己酮肟
– 苯酚氧化制对苯二酚
绿色化学与技术的新进展
17
丙烯环氧化制环氧丙烷
传统工艺—氯醇法：原子经济性=31%
+ 2CH3 CH CH2
2HOCl
次氯酸
+ CH3 CH CH2 CH3 CH CH2
绿色化学与技术 的新进展
绿色化学与技术的新进展
1
环境治理的历史回顾
★ 20世纪40~50年代 —— 稀释废物
★ 20世纪60~70年代 —— 废物后处理
★ 20世纪90年代 短信群发 —— 从绿色源化学头与技消术的除新进展污染源2
绿色化学(Green Chemistry)
——环境无害化学 ——环境友好化学 ——清洁化学
绿色化学与技术的新进展
13
Baeyer-Villiger反应 ——用于生产医药、塑料添加剂
➢ 传统工艺
O
O
C l
+C l
+
O
O
O
O OH
O H
O
O
O
C l
O
Cl
++
O
O
O H
OH
3-氯过苯甲酸氧化剂，原子经济性42%，产生3-氯苯甲酸 废物
➢ 绿色工艺 O +
锡/沸石 H 2O 2
O
O + H 2O
◆ 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——石油炼绿色制化和学基与技本术有的机新进化展学品合成6 的绿色化学
绿色化学与技术的新进展
9
绿色化学的12条原则
7、只要技术上和经济上可行，使用的原材料应是能再生的； 8、应尽量避免不必要的衍生过程（如基团的保护，物理与化学过程 的临时性修改等）； 9、尽量使用选择性高的催化剂，而不是提高反应物的配料比； 10、设计化学产品时，应考虑当该物质完成自己的功能后，不再滞 留于环境中，而可降解为无毒的产品； 11、分析方法也需要进一步研究开发，使之能做到实时、现场监控 ，以防有害物质的形成； 12、化学过程中使用的物质或物质的形态，应考虑尽量减少实验事 故的潜在危险，如气体释放、爆炸和着火等。
绿色化学与技术的新进展
5
★ 中国
制订了“科教兴国”和可持续发展策略，并于 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。
◆ 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年国家自然科学基金委“九五”重大项目：环境 友好石油化工催化化学与反应工程
负载锡的沸石催化剂，过氧化氢氧化剂，原子经济性
86%，副产物只绿有色化水学与技术的新进展
14
医药、农药、功能化学品的研究
——绿色化学最活跃的前沿领域
• 大力研究原子经济反应和手性合成 等
• 医药、农药等产品要引进多种官能 团和调整化学结构，生产往往经过 多步反应，需要配套开发技术，才 能推向工业化
★ 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
绿色化学与技术的新进展
3
各国政府推动绿色源自文库学的措施
★ 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”
绿色化学的兴起
– 环境保护的推动 – 合理利用资源 – 降低成本
• 环境监测费用 • 废物处理费用 • 人身保健费用 • 社区安全保险费用等
绿色化学与技术的新进展
7
绿色化学的主要内容
无无无原环 毒毒子境毒
绿色化学与技术的新进展 无无经友无 8
绿色化学的12条原则
1、防止废物的产生而不是产生后再来处理；
绿色化学与技术的新进展
11
(一)大力开发医药等精细化工产品 “原子经济” 反应，力争实现废物“零排放”
Barry Trost：原子经济性(Atom Economy)概念
A＋B A＋B
产C物＋ D 废物或副产物
C＋
废物 为零
绿色化学与技术的新进展
12
不同工业部门生产中的废物排放量
制药、精细化工——更需开发原子经济反应
绿色化学与技术的新进展
15
(二)大宗有机化工产品的第二 代绿色生产技术正在开发
• 烃类氧化的“原子经济”反应正在改进
• 替代剧毒光气等原料的绿色技术，研 究降低成本
• 开发新一代苯与烯烃烷基化无毒无害 固体酸催化剂
绿色化学与技术的新进展
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烃类氧化的“原子经济” 反应正在改进
➢20世纪80年代发明钛硅分子筛作为催
绿色化学与技术的新进展
10
内容简介
☆ 大力开发医药等精细化工产品的 “原子经济”反应， 力争实现废物“零排放”
☆ 大宗有机化工品的第二代绿色生产技术正在开发 ☆ 超临界CO2代替有毒、有害溶剂正在推广应用 ☆ 利用可再生资源生产大宗有机化工产品方兴未艾 ☆ 工农结合, 生产超清洁生物柴油 ☆ 永恒的主题——设计、生产和使用环境友好产品 ☆ 回收废塑料、纤维等材料，走上“闭路循环”之路
★ 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“Jerwood Salters环境奖”
荷兰 制订绿色“清化学洁与生技术产的新手进册展 ”
4
1990年，美国通过了一项“防止污染行动”的法令。 1991年后，绿色化学由美国化学会（ACS）提出并成为美国国家环 保局（EPA）的中心口号。 1995年，美国前总统克林顿设立了“总统绿色化学挑战奖”，从 1996年开始在华盛顿国家科学院每年颁发一次，这是化学领域唯一的 总统级科学奖。 1999年，世界上第一本《绿色化学》杂志诞生。 2000年，美国化学会出版了第一本绿色化学教科书。
3、只要可能，反应中使用和生成的物质应对人类健康 和环境无毒或毒性很小；
4、设计的化学产品应在保护原有功效的同时尽量使其 无毒或毒性很小；
5、尽量不使用辅助性物质（如溶剂、分离试剂等）， 如果一定要用，也应使用无毒物质；
6、能量消耗越小越好，应能为环境和经济方面的考虑 所接受；
OH Cl
Cl OH
1- 氯丙醇
化剂
➢ 采用H2O2为氧化剂 ➢ 实现下列“原子经济”反应
– 丙烯环氧化制环氧丙烷
– 环己酮氨氧化制环己酮肟
– 苯酚氧化制对苯二酚
绿色化学与技术的新进展
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丙烯环氧化制环氧丙烷
传统工艺—氯醇法：原子经济性=31%
+ 2CH3 CH CH2
2HOCl
次氯酸
+ CH3 CH CH2 CH3 CH CH2
绿色化学与技术 的新进展
绿色化学与技术的新进展
1
环境治理的历史回顾
★ 20世纪40~50年代 —— 稀释废物
★ 20世纪60~70年代 —— 废物后处理
★ 20世纪90年代 短信群发 —— 从绿色源化学头与技消术的除新进展污染源2
绿色化学(Green Chemistry)
——环境无害化学 ——环境友好化学 ——清洁化学
绿色化学与技术的新进展
13
Baeyer-Villiger反应 ——用于生产医药、塑料添加剂
➢ 传统工艺
O
O
C l
+C l
+
O
O
O
O OH
O H
O
O
O
C l
O
Cl
++
O
O
O H
OH
3-氯过苯甲酸氧化剂，原子经济性42%，产生3-氯苯甲酸 废物
➢ 绿色工艺 O +
锡/沸石 H 2O 2
O
O + H 2O
◆ 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——石油炼绿色制化和学基与技本术有的机新进化展学品合成6 的绿色化学
绿色化学与技术的新进展
9
绿色化学的12条原则
7、只要技术上和经济上可行，使用的原材料应是能再生的； 8、应尽量避免不必要的衍生过程（如基团的保护，物理与化学过程 的临时性修改等）； 9、尽量使用选择性高的催化剂，而不是提高反应物的配料比； 10、设计化学产品时，应考虑当该物质完成自己的功能后，不再滞 留于环境中，而可降解为无毒的产品； 11、分析方法也需要进一步研究开发，使之能做到实时、现场监控 ，以防有害物质的形成； 12、化学过程中使用的物质或物质的形态，应考虑尽量减少实验事 故的潜在危险，如气体释放、爆炸和着火等。
绿色化学与技术的新进展
5
★ 中国
制订了“科教兴国”和可持续发展策略，并于 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。
◆ 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年国家自然科学基金委“九五”重大项目：环境 友好石油化工催化化学与反应工程
负载锡的沸石催化剂，过氧化氢氧化剂，原子经济性
86%，副产物只绿有色化水学与技术的新进展
14
医药、农药、功能化学品的研究
——绿色化学最活跃的前沿领域
• 大力研究原子经济反应和手性合成 等
• 医药、农药等产品要引进多种官能 团和调整化学结构，生产往往经过 多步反应，需要配套开发技术，才 能推向工业化
★ 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
绿色化学与技术的新进展
3
各国政府推动绿色源自文库学的措施
★ 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”
绿色化学的兴起
– 环境保护的推动 – 合理利用资源 – 降低成本
• 环境监测费用 • 废物处理费用 • 人身保健费用 • 社区安全保险费用等
绿色化学与技术的新进展
7
绿色化学的主要内容
无无无原环 毒毒子境毒
绿色化学与技术的新进展 无无经友无 8
绿色化学的12条原则
1、防止废物的产生而不是产生后再来处理；
绿色化学与技术的新进展
11
(一)大力开发医药等精细化工产品 “原子经济” 反应，力争实现废物“零排放”
Barry Trost：原子经济性(Atom Economy)概念
A＋B A＋B
产C物＋ D 废物或副产物
C＋
废物 为零
绿色化学与技术的新进展
12
不同工业部门生产中的废物排放量
制药、精细化工——更需开发原子经济反应
绿色化学与技术的新进展
15
(二)大宗有机化工产品的第二 代绿色生产技术正在开发
• 烃类氧化的“原子经济”反应正在改进
• 替代剧毒光气等原料的绿色技术，研 究降低成本
• 开发新一代苯与烯烃烷基化无毒无害 固体酸催化剂
绿色化学与技术的新进展
16
烃类氧化的“原子经济” 反应正在改进
➢20世纪80年代发明钛硅分子筛作为催
绿色化学与技术的新进展
10
内容简介
☆ 大力开发医药等精细化工产品的 “原子经济”反应， 力争实现废物“零排放”
☆ 大宗有机化工品的第二代绿色生产技术正在开发 ☆ 超临界CO2代替有毒、有害溶剂正在推广应用 ☆ 利用可再生资源生产大宗有机化工产品方兴未艾 ☆ 工农结合, 生产超清洁生物柴油 ☆ 永恒的主题——设计、生产和使用环境友好产品 ☆ 回收废塑料、纤维等材料，走上“闭路循环”之路
★ 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“Jerwood Salters环境奖”
荷兰 制订绿色“清化学洁与生技术产的新手进册展 ”
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1990年，美国通过了一项“防止污染行动”的法令。 1991年后，绿色化学由美国化学会（ACS）提出并成为美国国家环 保局（EPA）的中心口号。 1995年，美国前总统克林顿设立了“总统绿色化学挑战奖”，从 1996年开始在华盛顿国家科学院每年颁发一次，这是化学领域唯一的 总统级科学奖。 1999年，世界上第一本《绿色化学》杂志诞生。 2000年，美国化学会出版了第一本绿色化学教科书。