提高原子经济性PPT课件

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3、 采用新合成原料
甲基丙烯酸甲脂（简称MMA），一种重要的有机化工原 料，其聚合物俗称有机玻璃。其工业生产方法是1932年由 英国帝国化学工业公司首先开发出来的丙酮-氰醇法。该 法以丙酮、HCN、甲 醇为原料，原子利用率为47%，因 为使用剧毒的HCN和腐蚀性的硫酸，严重危害环境，属于 非环境友好的化学反应。
提高原子经济性
08应化（一）班 王德婷
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原子经济性的概念
• 过去，化学家们关心的是化学反应的高选择性、 高产率和速率，而常常忽视反应物分子中原子的 有效利用率问题。因此化工生产中总要产生大量 的三废物质，给整个生态环境造成了非常严重的 影响。
• 1991年，美国Stanford大学的B.M.Trost教授首 次提出了反应的“原子经济性”（Atom Economy）的概念。他认为高效的化学反应应最 大限度地利用原料分子的每一个原子，使之结合 成目标产物。
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有机合成中常见反应的原子经济性
1、 化合反应 2、 加成反应 3、 重排反应 4、 取代反应 5、 消除反应
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提高化学反应原子经济性的途径
1、 开发新型催化剂
例如：环氧丙烷的生产 传统方法——氯醇法
• 2CH3-CH=CH2+2HClOCH3-CHOH-CH2Cl+CH3-CHCl-CH2OH • CH3-CHOH-CH2CL+CH3-CHCL-CH2OH+Ca(OH)2
c.选择性高达97%以上，原子利用率76.3%。
d.仅联产水，是低能耗、无污染的绿色化工过程。
e.不足之处是H2O2成本高。
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2、 简化合成步骤
布洛芬，非类固醇消炎剂，具有止痛消肿 的作用。原来的合成方法有六步，原料的 原子利用率为40.03%。
德国BHC公司发明了新方法，只需三步反 应，原子利用率提高到77.44%。该公司因 此获得1997年度美国“总统绿色化学挑战 奖”的变更合成路线奖。
最近，Shell公司开发出了一种新工艺，以甲基乙炔、甲 醇、一氧化碳为原料，二价钯化合物作催化剂，一步制得 MMA，原子利用率为100%，反应选择性高达99.9%，单 程转化率高达98.9%。具有很高的经济效益和环境效益。
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缺点： 原子利用率低，仅为31%；消耗大量的石灰和氯气，
设备腐蚀和环境污染严重
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钛硅分子筛（TS-1）催化氧化法
Ugine公司和Enichem公司开发了TS-1分子筛作催化剂的新工艺：
新工艺的特点：
a. 反应条件温和。常压，40-50℃。
b.氧源安全易得（30%H2O2），转化率高（以H2O2计算为 93%）。
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• 在一般的合成反应中:
A+B=C + D 主产物 副产物
反应产生的副产物D往往Biblioteka Baidu废物,因此可成为环 境的污染源。
• 原子经济性反应:
E+F=C
没有任何副产物生成。
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上述原子经济性概念可表述如下：
化工生产上常用的产率或收率用下式表示：
实际得到的目标产物数量
化学反应收率% =
X100%
理论目标产物数量