第二章绿色化学原理.pptVIP

价廉、无毒、无害水相反应液液两相反应（有机相-H2O相）相转移催化剂PTC（PhaseTransferCatalysis）超临界水水（H2O）第31页，共51页，星期日，2025年，2月5日超临界流体（supercriticalfluid）CO2的临界温度：31℃临界压力：7.38MPa抽提剂反应介质稀释剂溶解度大、选择性高、易分离二氧化碳（CO2）第32页，共51页，星期日，2025年，2月5日离子液体是由有机阳离子和无机阴离子组成的有机盐。常见有机阳离子：咪唑盐类、吡啶盐类、季铵盐类、季鏻盐类。常见阴离子：[X]-、[AlCl4]-、[BF4]-、[PF6]-、[CF3SO3]-阴阳离子及取代基可自由选择。离子液体（ionicliqudis）第33页，共51页，星期日，2025年，2月5日离子液体特点无蒸汽压，不挥发，更具环保。具有较大的稳定温度范围（-96～300℃）、较好的化学稳定性和电化学稳定电势窗口。通过阴、阳离子设计可调节离子液体的极性、熔点、密度、酸性及对化合物的溶解性等性质。还表现出酸性及超强酸性等性质，具有一定的催化活性。离子液体（ionicliqudis）第34页，共51页，星期日，2025年，2月5日溶解性能不变，但不具有挥发性的溶剂。将溶剂分子固定在固体载体上。将溶剂分子连接在聚合物主链上。本身具有良好的溶解性且无害的新聚合物。主要解决：有机溶剂挥发性对环境的污染。固定化溶剂第35页，共51页，星期日，2025年，2月5日绿色化学重要研究方向之一。反应物同时起溶剂作用的反应反应物在熔融态反应扩展：产物在熔融态作为溶剂（低熔点产物）固体表面反应（固态化反应）反应后处理可能需使用溶剂。无溶剂系统（无溶剂化反应）第36页，共51页，星期日，2025年，2月5日2.6合理使用和节省能源能源热能、电能、光能电化学合成也是新型绿色化学合成方法合适的催化剂可降低能耗降低活化能减少纯化分离过程可减少能耗如：过滤、重结晶、萃取、精馏等。第37页，共51页，星期日，2025年，2月5日第二章绿色化学原理第1页，共51页，星期日，2025年，2月5日绿色化学十二条原则防止污染优于污染治理原子经济性绿色化学合成设计安全化学品采用安全的溶剂和助剂合理使用和节省能源第2页，共51页，星期日，2025年，2月5日绿色化学十二条原则利用可再生资源合成化学品减少不必要的衍射化步骤采用高选择性的催化剂设计可降解化学品进行预防污染的现场实时分析使用安全工艺第3页，共51页，星期日，2025年，2月5日绿色化学十二条附加原则鉴别副产品，尽可能地定量描述。报告转化率、选择性和产率。在生产过程中进行完整的质量平衡计算。定量核算生成过程中催化剂和溶剂的损失。充分研究基本的热化学，特别是放热规律，以保证安全。预测其他潜在的质量和能源的传输限制及规律。第4页，共51页，星期日，2025年，2月5日绿色化学十二条附加原则与化学或化工工程人员协作。要考虑全部生成过程对化学选择性的影响。帮助开发和支持使用可持续发展的测量。使用的全部产品及其他输入要尽量定量和最小化。要充分认识到操作者的安全和废物最小化之间可能存在矛盾的事实。对试验或工艺过程向环境中排放的废物要监视、呈报，并尽可能地使之最小化。第5页，共51页，星期日，2025年，2月5日2.1防止污染优于污染治理传统环境污染的治理方法——末端治理绿色化学的方法——污染预防开发以“原子经济性”为基本原则的新化学反应过程。改进现有化学工业过程，减少和消除污染。第6页，共51页，星期日，2025年，2月5日2.2原子经济性AtomEconomyofChemicalReaction

原子经济性高效的有机合成应最大限度地利用原料分子的每一个原子，使之结合到目标分子中，达到零排放，即不产生副产物或废弃物。原子利用率（atomutilization）原子利用率=目标产物的量按化学计量式所得所有产物的量之和=目标产物的量各反应物的量之和╳100%╳100%第7页，共51页，星期日，2025年，2月5日ExamplesExample1：Thepreparationofepoxy-ethane(环氧乙烷)fromethylenemoreExample2：Thepreparationofepoxy-propane(环氧丙烷)