綠色化學(xué)第一次ppt課件-資料下載頁
2025-05-12 04:59本頁面
【正文】 均是通過催化反應(yīng)制備的，催化劑在當(dāng)今化工生產(chǎn)中占有極為重要的地位，而新催化材料是創(chuàng)造發(fā)明新催化劑的源泉，也是開發(fā)綠色化工技術(shù)的重要基礎(chǔ)。 綠色化學(xué) 例： 氯醇法需要消耗大量的石灰和氯氣，設(shè)備腐蝕和環(huán)境污染嚴(yán)重，原子利用率僅為 31% 綠色化學(xué) 例： TS1分子篩作催化劑的過氧化氫氧化丙烯新工藝： 新工藝使用 TS1分子篩作催化劑，反應(yīng)條件溫和，溫度約為4050℃ ，壓力低于 ，氧源安全易得（采用 30%H2O2水溶液），反應(yīng)幾乎以化學(xué)計(jì)量的關(guān)系進(jìn)行，以 H2O2計(jì)算的轉(zhuǎn)化率為 93%，環(huán)氧丙烷的選擇性高達(dá) 97%以上，僅聯(lián)產(chǎn)水，是低耗能、無污染的綠色化工過程，原子利用率達(dá) %。 綠色化學(xué) 新反應(yīng)加工途徑提高反應(yīng)的原子經(jīng)濟(jì)性 在精細(xì)化工和藥物化學(xué)中，有些化合物往往需要多步合成才能得到，盡管有時(shí)單步反應(yīng)的收率較高，但整個(gè)反應(yīng)的原子經(jīng)濟(jì)性卻不甚理想。若改變反應(yīng)途徑，簡(jiǎn)化合成步驟，就能大大提高反應(yīng)的原子經(jīng)濟(jì)性。 綠色化學(xué) 原來的布洛芬合成是采用 Boots公司的 Brown合成方法 ， 從原料要通過六步反應(yīng) ， 才能得到產(chǎn)品 。 每步反應(yīng)中的原料只有一部分進(jìn)入產(chǎn)物 ， 而另一部分則變成廢物 ， 所以采用這條路線生產(chǎn)布洛芬 ， 所用的原料中的原子只有 %進(jìn)入最后產(chǎn)品中去 。 綠色化學(xué) 德國(guó) BASF公司與 Hoechst Celanesee公司合資的 BHC公司發(fā)明了生產(chǎn)布洛芬的新方法，該方法只采用三步反應(yīng)即可得到產(chǎn)品布洛芬，其原子經(jīng)濟(jì)性達(dá)到 %。也就是說新發(fā)明的方法少產(chǎn)廢物 37%， BHC公司因此獲得 1997年度美國(guó)“總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)”的變更合成路線獎(jiǎng)。 綠色化學(xué) 采用新合成原料提高反應(yīng)的原子經(jīng)濟(jì)性 生產(chǎn)甲基丙烯酸甲酯的新、舊方法對(duì)比 綠色化學(xué) ?原用的丙酮 氰醇法使用了劇毒的 HCN和腐蝕性的硫酸，對(duì)環(huán)境造成了很大危害，且二步反應(yīng)獲得產(chǎn)品的原子經(jīng)濟(jì)性只有 47%，屬于非環(huán)境友好的化學(xué)反應(yīng)。 ?將甲基乙炔在甲醇存在下于 60℃ 、 6MPa、 羰基化進(jìn)一步制得 MMA，原料全部轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品，反應(yīng)的原子經(jīng)濟(jì)性達(dá)到 100%。 MMA選擇性高達(dá) %，單程收率高達(dá) %。該工藝具有原料費(fèi)用低，無硫酸副產(chǎn)， MMA單程收率高等特點(diǎn)，因而得到世界 MMA行家的看好。 綠色化學(xué) 原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)的發(fā)展與未來 ? 麻省理工學(xué)院 ：化學(xué)最重要的是制造新物質(zhì)，這就需要化學(xué)反應(yīng)，需要有機(jī)合成。有機(jī)合成就是創(chuàng)造發(fā)明新的化合物，它需要綠色化學(xué)，需要原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)。 ? Trost教授 ：合成效率應(yīng)當(dāng)成為今后合成方法學(xué)研究中關(guān)注的焦點(diǎn)。合成效率應(yīng)包括： （化學(xué)、區(qū)域、非對(duì)映體和對(duì)映體選擇性） ，即原料或試劑分子中究竟有百分之幾的原子轉(zhuǎn)化成了產(chǎn)物 ? 綠色化學(xué)時(shí)代的到來，對(duì)合成化學(xué)提出了新的要求。這是一個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，同時(shí)也是一個(gè)良好的機(jī)遇。綠色化學(xué)的主旋律是合成化學(xué)，強(qiáng)調(diào)反應(yīng)的原子經(jīng)濟(jì)性和選擇性，在綠色合成化學(xué)方面的研究將推動(dòng)化學(xué)學(xué)科本身的進(jìn)一步發(fā)展，同時(shí)也將為傳統(tǒng)化學(xué)工業(yè)帶來一場(chǎng)革命。 綠色化學(xué) P. T. Anastas和 J. C. Warner提出： 綠色化學(xué)十二條原則 。 地進(jìn)入產(chǎn)品之中。 ,只要可能 ,不論原料、中間產(chǎn)物和 最終產(chǎn)品 ,均應(yīng)對(duì)人體健康和環(huán)境無毒、無害 (包括 極小毒性和無毒 )。 ,必須使其具有高效的功能 ,同時(shí)也 要減少其毒性。 ﹡ Anastas P T,Warner JC. Green Chemistry:Theory and Practice, New York:Oxford University Press,1998 綠色化學(xué) 、分離試劑等助劑 ,如不可避 免 ,也要選用無毒無害的助劑。 , 應(yīng)設(shè)法降低能耗 ,最好采用在常溫常壓下的合成方 法。 綠色化學(xué)十二條原則 ,原料要采用可再 生資源代替消耗性資源。 ,盡量不用不必要的衍生物 ,如限 制性基團(tuán)、保護(hù) /去保護(hù)作用、臨時(shí)調(diào)變物理 /化 學(xué)工藝。 ﹡ Anastas P T,Warner JC. Green Chemistry:Theory and Practice, New York:Oxford University Press,1998 綠色化學(xué) 9. 合成方法中采用高選擇性的催化劑比使用化學(xué)計(jì)量 助劑更優(yōu)越。 ﹡ Anastas P T,Warner JC. Green Chemistry:Theory and Practice, New York:Oxford University Press,1998 10. 化工產(chǎn)品要設(shè)計(jì)成在其使用功能終結(jié)后 ,它不會(huì)永 存于環(huán)境中 ,要能分解成可降解的無害產(chǎn)物。 11. 進(jìn)一步開發(fā)分析方法 ,對(duì)危險(xiǎn)物質(zhì)在生成前實(shí)行在 線監(jiān)測(cè)和控制。 12. 選擇化學(xué)生產(chǎn)過程的物質(zhì) ,使化學(xué)意外事故 (包括 滲透、爆炸、火災(zāi)等 )的危險(xiǎn)性降低到最小程度。 綠色化學(xué)十二條原則 綠色化學(xué) 無毒無害原料 可再生資源 原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng) 高選擇性反應(yīng) 環(huán)境友好 產(chǎn)品 無毒無害 催化劑 無毒無害 溶劑 綠色化學(xué)示意圖 綠色化學(xué)十二條原則 綠色化學(xué) 思 考 題 請(qǐng)大家對(duì)有機(jī)合成四大類型反應(yīng)的原子經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行討論，哪種類型反應(yīng)的原子經(jīng)濟(jì)性較好？哪種較差？ 謝 謝！
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