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2.5 采用安全的溶剂和助剂 Use safer solvents and auxiliaries 辅助物质是指在合成和生产过程中能帮助处理和操作,但又不构成目标分子的物质。 辅助物质主要有溶剂和助剂。 传统辅助物质的可能危害: 绿色辅助物质: 水,超临界流体,离子液体,固定化溶剂,无溶剂反应。 The use of auxiliary substances (e.g. solvents, separation agents, etc.) should be made unnecessary wherever possible and, innocuous when used. 2-绿色化学-绿色化学原理全文共42页,当前为第31页。 2.6 提高能源经济性 Increase energy efficiency Energy requirements should be recognized for their environmental and economic impacts and should be minimized. Synthetic methods should be conducted at ambient temperature and pressure. 化学工业中使用的能源: 提供反应所需的能量;用热能加快反应速度;用冷却的方法控制反应;分离需要能量。 可利用的能量: 电能 2-绿色化学-绿色化学原理全文共42页,当前为第32页。 光能 微波 超声波 Grignard试剂和α,β-不饱和二氧戊环的反应 2-甲基-1,3-戊二烯与乙醛酸酯在苯溶剂中的反应 可见光条件下的二硫代保护基团的感光裂解: 2-绿色化学-绿色化学原理全文共42页,当前为第33页。 2.7 利用可再生资源合成化学品 Use renewable feedstocks A raw material of feedstock should be renewable rather than depleting wherever technically and economically practicable. 生物质----有光合作用产生的所有生物有机体的总称,包括植物、农作物、林产物、林产废弃物、海产物(各种海草)和城市废弃物(报纸、天然纤维)等。 可再生生物质资源替代石油、煤、天然气等矿物资源将成为不可阻挡的历史潮流。 生物质的利用 作为绿色原料合成化学品 作为化石能源的替代品 生物质的利用技术 物理方法 化学方法 生化方法 2-绿色化学-绿色化学原理全文共42页,当前为第34页。 木糖 丁二烯 戊烷,戊烯等 苯,甲苯,二甲苯 生物质 乙酸,过乙酸 酚类化合物 甲基芳香醚 清洁分馏 木质素 快速 裂解 酚类物质 氢化乙醛 混合酸 气化 溶剂分离 纤维素 葡萄糖 山梨醇 甘露糖醇 葡萄酸 5-羟甲基糠醛 乙酰丙酸 乳酸 半纤维素 糠醛 催化 2-绿色化学-绿色化学原理全文共42页,当前为第35页。 2.8 减少衍生物 (Reduce derivatives) ⑴保护基团 ⑵暂时改性 ⑶加入功能团提高反应选择性 化学合成中可能出现衍生现象的步骤: Unnecessary derivatization (blocking group, protection / deprotection, and temporary modification of physical/chemical processes) should be avoided whenever possible 2-绿色化学-绿色化学原理全文共42页,当前为第36页。 2.9 采用高选择性的催化剂(Catalysis) 环境友好的催化技术的热点领域: ⑴采用安全的固体催化剂,如分子筛,杂多酸等 ⑵采用择形大孔分子筛。 ⑶采用比对称催化合成技术,得到光学纯手性产品。 ⑷采用茂金属催化剂----分子设计 ⑸超分子催化剂-----分子记忆和识别------用于药物合成。 ⑹石油化工中的生物催化技术。 ⑺生物催化法------减少“三废”----用于有机合成。 ⑻电催化---环境相容性 ⑼在固定和移动能源中采用燃烧法,作为污染动力。 ⑽合成酶应用于燃料和化工过程。 ⑾在同一体系中,采用酶、无机和金属有机催化剂,进行增效的多功能催化反应。 ⑿广泛应用膜分离技术与多功能催化反应器。 2-绿色化学-绿色化学原理全文共42页,当前为第37页。 2.10 设计可降解化学品 Design for degradation Chemical prod
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