綠色化學專題報告-文庫吧資料
2025-08-07 13:45本頁面
【正文】 羰化、烯烴或炔烴羰化等 ,是綠色化學 中具有廣泛前景的新技術(shù)。非銠非鹵素新催化體系的氣相羰化是綠色化學 中更為清潔的生產(chǎn)路線。 a 水溶性均相氫甲?；呋? 水溶性金屬有機絡(luò)合物為催化劑的兩相催化體系自 20世紀 80 代以來發(fā)展迅速 ,1984年第一次成功地將水溶性銠 膦絡(luò)合物用 于兩相催化體系催化丙烯氫甲?；I(yè)化生產(chǎn)。 3） 羰化催化 羰化不僅可增加碳原子合成新的含氧化合物 , 羰化包括氫甲酰 化反應(yīng)都屬于綠色化學中提倡的原子經(jīng)濟性反應(yīng)。 過程清潔 ,副產(chǎn)品為Ｏ 2和Ｈ 2Ｏ。氧源安全易得 。采用這種技術(shù)環(huán)己酮轉(zhuǎn)化率 %,環(huán)己酮肟選 擇性 %,以Ｈ 2Ｏ 2計收率在 92%以上。 ＴＳ 1分子篩Ｈ 2Ｏ 2氧化 環(huán)己酮肟是己內(nèi)酰胺生產(chǎn)中的一個重要中間體 , 。在石油化學 工業(yè)過程中 ,氧化反應(yīng)大多采用氧氣或空氣在氣相 中進行 ,如甲醇在負載銀催化劑上氧化制甲醛 ,丙 烯氨氧化制丙烯腈等。 目前Ｍｏｂｉｌ Ｂａｄｇｅｒ工藝完全避免了 負載型酸 ,直接采用酸性沸石分子篩作催化劑 ,避 免了液體酸污染，降低 E因子，選擇性大大提高， 把此工藝變成了真的綠色工藝。目前已有一批固體酸用于酸催 化 ,其固體酸有混合氧化物 (如Ａｌ 2Ｏ 3 ＳｉＯ 2)、雜多酸、 超強酸 (ＳｂＦ 5/ＳｉＯ 2 ＺｒＯ 2,ＺｒＯ 2 ＳＯ 4等 )、沸石 分子篩、金屬磷酸鹽硫酸鹽、離子交換樹脂等。 4 催化新技術(shù)的概述 為了適應(yīng)綠色化學的需要，許多新的催化方法已經(jīng)產(chǎn)生或 正在發(fā)展之中，以下是幾種有影響的新技術(shù)的簡述和展望。 ? 1 995年日本天野制藥公司申請了第一個雙酶法生產(chǎn)乙醛酸的工藝 ,其專利采用乙醇酸氧化酶和過氧化氫酶為催化劑 。 ? 其中草酸電解法由于反應(yīng)條件較溫和 ,轉(zhuǎn)化率高 ,目前被國內(nèi)外大多數(shù)廠家采用 。 而在 80年代開發(fā)的利用生物酶做催化劑的微生物催化法 ， 不僅具有高活性 、 高選擇性 、 高收率 、 低耗能 、 低成本 、 丙稀腈反應(yīng)完全 、無齊聚物等副產(chǎn)物的優(yōu)點 ， 而且可以在常溫常壓下進行 ，減少三廢產(chǎn)生 。 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 、 收效低 、 產(chǎn)生大量的還硫酸鹽和廢液 ， 所以已被淘汰 。 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 。 化學生物技術(shù)在綠色化學的應(yīng)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 。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。 （ 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(guān)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。 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。 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。 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。 CM e O HH 2 S O 4 8 0 39。 O H C NO H 4 0 39。 2 無毒、無害的催化劑的應(yīng)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。 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(yīng)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。 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(yīng)：加成 、 重排反應(yīng)好于取代 、 消除 。 二價鈀催化的烯炔偶聯(lián)反應(yīng) 分子內(nèi)的氧
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