綠色化學(xué)專(zhuān)題報(bào)告(已修改)
2025-08-13 13:45 本頁(yè)面
【正文】 綠色化學(xué)專(zhuān)題報(bào)告 ? 報(bào)告人：邵嘉亮 組員 ：闕丹妮，陳曉云，黃穎瑜，周燕坤 綠色化學(xué)（ Green Chemistry） 1. 綠色化學(xué)的基本介紹 2. 綠色化學(xué)與有機(jī)合成 3. 綠色化學(xué)與催化 4. 綠色化學(xué)與環(huán)境保護(hù) 綠色化學(xué)的介紹 ? 綠色化學(xué)又稱(chēng)環(huán)境無(wú)害化學(xué)（ Environmentally Benign Chemistry)、 環(huán) 境 友 好 化 學(xué)( Environmentally Friendly Chemistry)、 清 潔 化 學(xué) ( Clean Chemistry) 。 綠色化學(xué)是新世紀(jì)人們追求健康 ， 環(huán)保 ， 生態(tài)平衡的趨勢(shì) 。是用化學(xué)的技術(shù)和方法去減少或停止那些對(duì)人類(lèi)健康 、 社區(qū)安全 、 生態(tài)環(huán)境有害的原料 、 催化劑 、 溶劑和試劑 、產(chǎn)物 、 副產(chǎn)物等的使用和產(chǎn)生 。 其理想是使污染消除在生產(chǎn)的源頭 ， 使整個(gè)合成過(guò)程和生產(chǎn)過(guò)程對(duì)環(huán)境友好 ，從根本上消除污染 。 綠色化學(xué)的特點(diǎn) ? 綠色化學(xué)所研究的中心問(wèn)題是使化學(xué)反應(yīng)具有以下的特點(diǎn)： ? （ 1）采用無(wú)毒、無(wú)害的原料； ? （ 2）在無(wú)毒無(wú)害的反應(yīng)條件下進(jìn)行； ? （ 3）具有“原子經(jīng)濟(jì)性”，即反應(yīng)具有高選擇性，極少副產(chǎn)品，甚至實(shí)現(xiàn)零排放； ? （ 4）產(chǎn)品應(yīng)是環(huán)境友好的。 ? （ 5）滿(mǎn)足“物美價(jià)廉”的傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn) 有機(jī)合成 Trost認(rèn)為，合成效率（ Synthetic Efficiency） 成了今天合成方法學(xué)研究中關(guān)注的焦點(diǎn)。 合成效率包括兩個(gè)方面 ,一是選擇性 (化學(xué)、區(qū)域、非對(duì)映體和對(duì)映體選擇性 )。 另一個(gè)就是原子經(jīng)濟(jì)性 (atomeconomy),即原料分子中究竟有百分之幾的原子轉(zhuǎn)化成了產(chǎn)物。一個(gè)有效的合成反應(yīng)不但要有高度的選擇性 ,而且必須具備較好的原子經(jīng)濟(jì)性 ,盡可能充分地利用原料分子中的原子。 DielsAlder反應(yīng)就是一個(gè)原子經(jīng)濟(jì)性的反應(yīng)。 原子經(jīng)濟(jì)性的概念 原子經(jīng)濟(jì)性的概念是 1991年美國(guó)著名有機(jī)化學(xué)家 Trost提 出的 ， 他以原子利用率衡量反應(yīng)的原子性 。 原子利用率 = 預(yù)期產(chǎn)物的分子量 *100% 反應(yīng)物質(zhì)的原子量總和 原子利用率越高 ， 反應(yīng)產(chǎn)生的廢棄物越少 ， 對(duì)環(huán)境造成 的污染也越少 。 在一般的有機(jī)合成反應(yīng)中： A + B = C + D 主產(chǎn)物 副產(chǎn)物 反應(yīng)產(chǎn)生的副產(chǎn)物 D往往是廢物 ， 因此可成為環(huán)境的污染 源 。 綠色有機(jī)合成應(yīng)該是原子經(jīng)濟(jì)性的 ， 即原料的原子 100%轉(zhuǎn)化成產(chǎn)物 ， 不產(chǎn)生廢棄物 。 理想的原子經(jīng)濟(jì)性的合成反應(yīng)應(yīng)該是原料分子 中的原子百分之百地轉(zhuǎn)變成產(chǎn)物 ,不需要附加 ,或 僅僅需要無(wú)損耗的促進(jìn)劑 ,即催化劑。 例如：有乙烯制備環(huán)氧乙烷的過(guò)程，以往方法是： CH2=CH2 + CaCl2 + H2O 28 71 74 44 111 18 原子利用率僅為 44/（ 28+71+74） =25% ， 而采用了新的催化方法： 2CH2=CH2 + O2 原子利用率就為 100% Cl2 C a(O H)2 OAg O 又如：以往制備帕金森病藥物 Lazabemide是從 2甲基 4乙基吡啶出發(fā)經(jīng)八步反應(yīng)合成，總產(chǎn)率僅 8%，而利用了 Pd為催化劑可一步完成，且原子利用率可達(dá) 100% N ClCl + CO + PdNClNHOC H 2 C H 2 N H 3H 2 N C H 2 C H 2 N H 2 近年來(lái)，化學(xué)家們孜孜不倦地研究原子經(jīng)濟(jì)性 反應(yīng)，取得很多成果。 1。過(guò)渡金屬催化的環(huán)加成反應(yīng) 其反應(yīng)過(guò)程是先形成了金屬雜環(huán) ， 再經(jīng)烯烴或炔烴插入 碳 —— 金屬鍵而生成產(chǎn)物 。 OO HOH( p h 3 p ) 3 R h C lE t ( O H ) , 2 5 39。 COO HOH? 質(zhì)子遷移的成環(huán)異構(gòu)化 ? 3 炔烴的異構(gòu)化 4。 二價(jià)鈀催化的烯炔偶聯(lián)反應(yīng) 分子內(nèi)的氧原子也能作為親核試劑代替
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