綠色化學專題報告-文庫吧
2025-07-17 13:45 本頁面
【正文】 鹵素完成反應： 5。 利用超臨界 CO2， 從二氧化碳和氫合成甲酸 O= C = O + H H R u H 2 ( P M e 3 ) 4( s c ) C O 2 , E t 3 N , 2 5 39。 CH C O OH 有機合成小結(jié) 以上的例子對我們研究符合綠色化學的合成方法 是很有啟發(fā)的 ， 如何最大限度地利用資源 ， 就要 從合成各方面去尋找切入點： 1） 注重有原子經(jīng)濟潛力的反應：加成 、 重排反應好于取代 、 消除 。 2） 催化劑起重要作用 ， 如提高反應速率 ， 產(chǎn)率 ，減少步數(shù) ， 污染等 3） 改變反應的介質(zhì) ， 如超臨界流體能夠減少污染和使產(chǎn)品易分離 。 綠色催化 三 綠色化學與催化 作為綠色化學的一項重要內(nèi)容，研究如何應用催化轉(zhuǎn)化并開 發(fā)新的催化劑越來越受到科學家們的重視，并做出了許多新 的研究成果。 1 催化劑在原子經(jīng)濟性化學反應中的應用 如上面的例子可以看出，在反應物不變的前提下， 改用“綠色”催化劑，能用簡單、安全、環(huán)境友好、 資源有效的操作，快速定量地把廉價易得的起始原 料轉(zhuǎn)化為天然或設計的目標分子，原子利用率高， 能推綠色化學的快速發(fā)展。 2 無毒、無害的催化劑的應用 使用對人類和生態(tài)環(huán)境無毒、無害的催化劑獲得目標產(chǎn)物是 綠色化學的追求目標。 例如甲基丙烯酸甲酯（ methylmethacrylate） 是重要的高分 子單體，轉(zhuǎn)統(tǒng)的工業(yè)制法為： 而殼牌公司開發(fā)的一步催化法為： 原子利用率，產(chǎn)物選擇性均大于 99%，而且避免使用強腐蝕性 H2SO4的使用。 O H C NO H 4 0 39。 C9 8 % H 2 S O 48 0 1 4 0 39。 CM e O HH 2 S O 4 8 0 39。 CC H 3 C C O C H 3O+ N H4 H S O 4C H 3 C C H + C O + C H 3 O HPd6 0 39。 C6 M P aC H 3 CC H 2COO M e又如無鉛汽油添加劑甲基叔丁基醚（ MTBE） 的工業(yè)生產(chǎn) 過程用磺酸樹脂取代濃 H2SO4作醚化催化劑?？梢姡瑹o 毒、無害的催化劑保證了綠色化學其從根本上消除污染 的重要意義。 3 生物催化合成的研究 利用生物催化（酶，微生物等催化）合成化學品不但 具有條件溫和、轉(zhuǎn)化率高的合成的優(yōu)點，而且可以合成 手性化合物及高分子及化學法難于合成的化合物。生物 催化合成的產(chǎn)品有類固醇及甾醇合成，類萜合成，生 物堿合成，半合成抗生素合成，有機酸類合成，糖的轉(zhuǎn) 化，藥用多肽及蛋白質(zhì)的合成，氨基酸類合成，胺合成 等。 以下是幾個例子： （ 1）轉(zhuǎn)統(tǒng)化學法由丙烯腈合成丙烯酰胺，轉(zhuǎn)化率 僅為 97%~98%，由化學法合成的丙烯酰胺聚合生 成的聚丙烯酰胺分子質(zhì)量很難超過 1200萬，而采 用生物法即采用丙烯腈水合酶催化合成，其轉(zhuǎn)化 率達 %以上，比化學法成本低 10%以上，聚合 生成聚丙烯酰胺分子質(zhì)量達 2022萬。 （ 2）利用酶法生產(chǎn)的氨基酸有很多，若利用順酐 和富馬酸等為原料經(jīng)化學法生產(chǎn)天門冬氨酸，轉(zhuǎn) 率僅為 80~85%，而采用酶法生產(chǎn)，天門冬氨酸的 轉(zhuǎn)化率可達 99%以上。 （ 3）酶催化劑將化學合成的前體、潛手性化合物或外消 旋衍生物轉(zhuǎn)化為單一、光學活性產(chǎn)物，根據(jù)有機化學基 本理論中關于立體化學的闡述，得知通過酶催化而生成 的手性化合物在精細化工中占極重要的地位。它利用生 物酶的生物合成和拆分，解決手性源問題，還減少化學 合成中的污染和無效對映體，稱為“綠色合成”。例如德國 BASF公司研究了酶法制旋光性胺，氨基酸等，用脂酶催 化拆分外消旋混合物，產(chǎn)率及對映體的純度高。 可見，生物酶催化技術(shù)是現(xiàn)代綠色化學加工業(yè)重要部分 極富生命力。 化學生物技術(shù)在綠色化學的應用 ? 生物技術(shù) (生物工程技術(shù) ,生物工藝 )是利用活的生物體或者生物體的組成部分制造或改造產(chǎn)品 , 通過生物技術(shù)一旦獲得某種有價值的物種 ,便能永久保存和利用 ， 周期短 、見效快 ,并可以連續(xù)長期利用它創(chuàng)造財富和基本上無環(huán)境污染 。 綠色化學與生物技術(shù)是綠色技術(shù)領域中最佳的兩個支撐點 ， 是綠色技術(shù)真正的希望所在 。 生物化工新材料 ? 1 、 微生物法丙稀酰胺技術(shù) ? 丙稀酰胺主要可用于制造水溶性聚合物－聚丙稀酰胺 ，低分子量的使分散材料的有效增稠劑 ， 高分子量的使重要的絮凝劑 ， 一種極重要的化工材料 。 ? 丙稀酰胺是以丙烯腈為原料于水相中在催化劑的作用下水合反應而成的 。 從 60年代的硫酸水合法到 70年代骨架銅為催化劑的催化水合法 ， 前者因為產(chǎn)品純度低 、 收效
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