绿色化学绪论_3.pptVIP

第二章 绿色化学 第二节 绿色化学的定义及内容 2.1 绿色化学的内涵 2.2 化学反应的原子经济学 2.3 原子经济学与环境效益 2.4 绿色化学的研究内容 2.5 绿色化学十二原则 Ryoji Noyori（野依良治 ）: Importance of Green Chemistry ? 科学观点: 化学基础内容的更新 从环境友好、经济可行的绿色化学产品设计出发，发展对环境友好、符合原子经济性的起始原料化学，提高化学反应的产率和选择性，或从新的起始原料出发，发展原子经济性、高选择性的新反应来完成绿色目标产物的合成。 ? 经济观点: 绿色化学为我们提供合理利用资源和能源、降低生产成本、符合经济可持续发展的原理和方法。 Deeper viewpoints on Green Chemistry ? 环境观点: 提供从源头上消除污染的原理和方法，把现有化学和化工生产的技术路线从“先污染，后治理”变为“不产生污染，从源头根除污染”。 2.1 绿色化学的内涵 2.2 化学反应的原子经济学 2.3 原子经济学与环境效益 2.4 绿色化学的研究内容 2.5 绿色化学十二原则 原子利用率 Examples Example 1 ：环氧乙烷的制备 more Example 2：环氧丙烷的制备 more Example 3：甲基丙烯酸甲酯的合成 more 化学反应的原子经济性 定义（Atom Economy）： 反应物中的原子有多少进入了产物，一个理想的原子经济性反应，就是反应物中的所有原子都进入了目标产物的反应，也就是原子利用率为100%的反应。 “废物零排放”的“原子经济”反应是绿色化学的重点 A ＋ B C ＋ D E ＋ F C ％原子经济性 ＝ ?100 原子经济反应是最大限度利用资源、最大限度减少污染的必要条件，但不是充分条件。 高的反应物转化率 高的目标产物选择性 2.1 绿色化学的内涵 2.2 化学反应的原子经济学 2.3 原子经济学与环境效益 2.4 绿色化学的研究内容 2.5 绿色化学十二原则 荷兰有机化学家 Roger A Sheldon 废物质量 环境因子（E 因子）= 环境熵（EQ） EQ = E * Q E：环境因子 Q：废物在环境中的行为给出的废物对环境的不友 好程度 生物可利用性，毒性，环境持久性、迁移性等 2.1 绿色化学的内涵 2.2 化学反应的原子经济学 2.3 原子经济学与环境效益 2.4 绿色化学的研究内容 2.5 绿色化学十二原则 绿色化学的研究内容 设计安全有效的目标分子 寻找安全有效的反应原料 寻找安全有效的合成路线 寻找新的转化方法 寻找安全有效的反应条件 The target molecule being safe is prior to all considerations, and it should also be effective。 设计安全化学品就是“利用分子结构与性能的关系（Structure-Activity Relationship）和分子控制方法，获得最佳的所需功能的分子，且分子的毒性最低”。 设计安全有效化学品包括以下两个方面内容： 新的安全有效化学品的设计； 对已有的有效但不安全的分子进行重新设计。 Working desk+computer +ventilation cupboard 绿色化学的研究内容 设计安全有效的目标分子 寻找安全有效的反应原料 寻找安全有效的合成路线 寻找新的转化方法 寻找安全有效的反应条件 寻找安全有效的反应原料 用无毒无害原料取代有毒有害原料 以可再生资源为原料 Replacing HCN 苯乙酸的合成 以可再生资源为原料 150年前，大多数工业有机化学品都来自植物提供的生物质，少数来自动物。 目前，95%以上有机化学品有石油加工得到。 绿色化学的重要研究方向 5 hundreds m