绿色化学课件原子经济性2课件.ppt

1 绿色化学的12条原则 （1）预防(Prevention)。防止产生废物比在它产生后再处理或清除更好。 传统工艺 乙酸钯绿色工艺 原子经济性100% 投资、成本低 例5：生产硝酸铈铵传统工艺 1. 在合成氢氧化铈时，产生硝酸铵废液污染; 2. 在热的浓硝酸溶解前驱体氢氧化饰时，产生硝酸雾和二氧化氮污染; 3. 同时产生副产物氧气、水和二氧化碳。 4. 该工艺方法存在资源消耗大，生产成本高，环境污染严重，作业条件差等不足。 特点： 生产硝酸铈铵的绿色新工艺 1.选用对环境不产生危害的碳酸饰、乙酸、过氧化氢和氢氧化钠为原料， 2.反应体系为乙酸体系， 3.获得氢氧化铈与乙酸钠两种绿色产品，只有少量的对自然环境影响较轻的二氧化碳和氧气未能利用，不产生废水和废渣，实现了“零排放’； 4.乙酸钠广泛用于制药工业、染料工业、饲料工业、化学试剂、贮热材料等领域，具有广阔的市场前景。 特点： 1.原子经济性即在获取新物质的化学过程中充分利用每个原料原子，最大限度地利用了反应原料，实现“零排放’ 。 2.3 原子经济性反应的两大特点： 2.充分利用资源，最大限度地减少了废物排放，因而最大限度地减少了环境污染，也就是从源头上帮企业卸下了因生产过程中“三废’。 如何设计原子经济性反应？？ 原子经济性(Atom Economy) A ＋ B C ＋ D E ＋ F C ＋ 产物 废物 为零 废物或副产物 假定卤代烷烃为目标产物，如采用醇与卤化磷反应制备： 3ROH + PX3 ==== 3RX + H3PO4 如采用卤代烃和卤化物进行卤素交换方法： RX + NaX1 ==== RX1 + NaX 如采用烯烃与卤化氢加成反应方法： RCH=CH2 + HX ==== RX 就合成路线来讲，大多数都是由简单原料合成为复杂分子 ，在寻找安全有效的合成路线时，希望每一步都是原子经济性的有一定的困难。因此，在对合成路线进行全面的分析，通过合成路线中各步的整合，达到最终整条合成路线的原子经济性。 硝基苯——对苯二胺 1绿色化学的12条原则 2原子经济性 3有机无机化学反应中的原子经济性探讨 4提高化学反应原子经济性的途径 5原子经济性与环境效益 3 有机无机化学反应中的原子经济性探讨 3.1 有机反应中的原子经济性探讨 3.1.1重排反应 3.1.2加成反应 3.1.3取代反应 3.1.4消去或降解反应 3.1.1 分子间结构互变或异构化的重排反应 例如贝克曼（Beckmann）重排、 克莱森（Claisen）重排、 奥尔弗（Wolff）重排、 弗里斯（Fries） 重排等，其通式为： A B 原子利用率为: 100 % 原子利用率为: 100 % 酮汚 酰胺 生产尼龙-6 时用到的贝克曼重排： 原子利用率为: 100 % 烯丙基酚醚 烯丙基酚 2.1.2 加成反应 其通式为： A + B = C H3C—CH==CH2 + H2 H3C—CH2CH3 Ni 丙烯催化加氢： 原子利用率为: 100 % 有机氯杀虫剂——艾氏剂 六氯环戊二烯 双环戊二烯 原子利用率为: 100 % 2.1.3 取代反应 其通式为： A—B + C—D = A—C + B—D 丙酸乙酯 甲胺 丙酰甲胺 乙醇 原子利用率为：65.41% * * 第二章 绿色化学的原子经济性 绿色化学：利用化学原理和方法来减少或消除对人类健康、社区安全、生态环境有害的反应原料、催化剂、溶剂和试剂、产物、副产物的新兴学科，是一门从源头上、根本上减少或消除污染的化学。 它的目标：化学过程不产生污染，即将污染消除于其产生之前。 1 绿色化学的12条原则 2 原子经济性 3 有机无机化学反应中的原子经济性探讨 4 提高化学反应原子经济性的途径 5 原子经济性与环境效益 2.未转化的原料和试剂，一是不经济，付出双倍价钱，二是污染环境。 1.化学过程产生废物，比如说目标产物以外的副产物，就需要进行分离、处理和放置危险品，需要采取特殊防范措施，需要——money。 （2）原子经济(Atom Economy)。设计合成方法时，应尽可能使用于生产加工过程的材料都进入最后的产品中。 2. 或者是进行封闭的循环，把废物消耗在过程中。 1.尽可能的使每个反应原子最后都进入目标产物 A ＋ B ==== C （3）无害（或少害）的化学合成(Less Hazardous Chemical Syntheses)。无论在哪里行得通，所设计的合成方法都应该使用和产生对人类健康和环境具有小的或没有