化學(xué)與生活論文——綠色化學(xué)

1、綠色化學(xué)綠色化學(xué)摘要：本文主要闡述了綠色化學(xué)的概念，發(fā)展歷史，主要特點(diǎn)等等。方便大家認(rèn)識(shí)綠色化學(xué)，更好的保護(hù)環(huán)境。關(guān)鍵字：綠色化學(xué) 保護(hù)環(huán)境 一、概念“綠色化學(xué)”由美國(guó)化學(xué)會(huì)（ACS）提出，目前得到世界廣泛的響應(yīng)。其核心是利用化學(xué)原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染；反應(yīng)物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物。按照美國(guó)綠色化學(xué)(GreenChemistry)雜志的定義,綠色化學(xué)是指:在制造和應(yīng)用化學(xué)產(chǎn)品時(shí)應(yīng)有效利用(最好可再生)原料,消除廢物和避免使用有毒的和危險(xiǎn)的試劑和溶劑。而今天的綠色化學(xué)是指能夠保護(hù)環(huán)境的化學(xué)技術(shù).它可通過(guò)使用自然能源,避免給環(huán)境造成負(fù)擔(dān)、避免排放有害物質(zhì).利用太陽(yáng)能為目

2、的的光觸媒和氫能源的制造和儲(chǔ)藏技術(shù)的開發(fā),并考慮節(jié)能、節(jié)省資源、減少?gòu)U棄物排放量。 綠色化學(xué)又稱“環(huán)境無(wú)害化學(xué)”、“環(huán)境友好化學(xué)”、“清潔化學(xué)”，綠色化學(xué)是近十年才產(chǎn)生和發(fā)展起來(lái)的，是一個(gè) “新化學(xué)嬰兒”。它涉及有機(jī)合成、催化、生物化學(xué)、分析化學(xué)等學(xué)科,內(nèi)容廣泛。綠色化學(xué)的最大特點(diǎn)是在始端就采用預(yù)防污染的科學(xué)手段,因而過(guò)程和終端均為零排放或零污染。世界上很多國(guó)家已把“化學(xué)的綠色化”作為新世紀(jì)化學(xué)進(jìn)展的主要方向之一。二、發(fā)展背景及主要特點(diǎn)化學(xué)在為人類創(chuàng)造財(cái)富的同時(shí)，給人類也帶來(lái)了危難。而每一門科學(xué)的發(fā)展史上都充滿著探索與進(jìn)步，由于科學(xué)中的不確定性，化學(xué)家在研究過(guò)程中不可避免地會(huì)合成出未知性質(zhì)的化

3、合物，只有通過(guò)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期應(yīng)用和研究才能熟知其性質(zhì)，這時(shí)新物質(zhì)可能已經(jīng)對(duì)環(huán)境或人類生活造成了影響。 傳統(tǒng)的化學(xué)工業(yè)給環(huán)境帶來(lái)的污染已十分嚴(yán)重，目前全世界每年產(chǎn)生的有害廢物達(dá)3億噸4億噸，給環(huán)境造成危害，并威脅著人類的生存。嚴(yán)峻的現(xiàn)實(shí)使得各國(guó)必須尋找一條不破壞環(huán)境，不危害人類生存的可持續(xù)發(fā)展的道路?；瘜W(xué)工業(yè)能否生產(chǎn)出對(duì)環(huán)境無(wú)害的化學(xué)品？甚至開發(fā)出不產(chǎn)生廢物的工藝？綠色化學(xué)的口號(hào)最早產(chǎn)生于化學(xué)工業(yè)非常發(fā)達(dá)的美國(guó)。1990年，美國(guó)通過(guò)了一個(gè)“防止污染行動(dòng)”的法令。1991年后在，“綠色化學(xué)”由美國(guó)化學(xué)會(huì)（ACS）提出并成為美國(guó)環(huán)保署（EPA）的中心口號(hào)，并立即得到了全世界的積極響應(yīng)。綠色化學(xué)又稱環(huán)境友好

4、化學(xué)，它的主要特點(diǎn)是：1.充分利用資源和能源，采用無(wú)毒、無(wú)害的原料；2.在無(wú)毒、無(wú)害的條件下進(jìn)行反應(yīng)，以減少?gòu)U物向環(huán)境排放；3.提高原子的利用率，力圖使所有作為原料的原子都被產(chǎn)品所消納，實(shí)現(xiàn)“零排放”；4.生產(chǎn)出有利于環(huán)境保護(hù)、社區(qū)安全和人體健康的環(huán)境友好的產(chǎn)品。三、綠色化學(xué)的重要性傳統(tǒng)的化學(xué)工業(yè)給環(huán)境帶來(lái)的污染已十分嚴(yán)重，目前全世界每年產(chǎn)生的有害廢物達(dá)3億噸4億噸，給環(huán)境造成危害，并威脅著人類的生存?；瘜W(xué)工業(yè)能否生產(chǎn) 出對(duì)環(huán)境無(wú)害的化學(xué)品？甚至開發(fā)出不產(chǎn)生廢物的工藝？有識(shí)之士提出了綠色化學(xué)的號(hào)召，并立即得到了全世界的積極響應(yīng)。綠色化學(xué)的核心就是要利用化學(xué)原理從源頭消除污染。 綠色化學(xué)給化學(xué)家

5、提出了一項(xiàng)新的挑戰(zhàn)，國(guó)際上對(duì)此很重視。1996年，美國(guó)設(shè)立了“綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)”，以表彰那些在綠色化學(xué)領(lǐng)域中做出杰出成就的企業(yè)和科學(xué)家。綠色化學(xué)將使化學(xué)工業(yè)改變面貌，為子孫后代造福。 迄今為止?；瘜W(xué)工業(yè)的絕大多數(shù)工藝都是20多年前開發(fā)的，當(dāng)時(shí)的加工費(fèi)用主要包括原材料、能耗和勞動(dòng)力的費(fèi)用。近年來(lái)，由于化學(xué)工業(yè)向大氣、 水和土壤等排放了大量有毒、有害的物質(zhì)。以1993年為例，美國(guó)僅按365種有毒物質(zhì)排放估算?；瘜W(xué)工業(yè)的排放量為30億磅。因此，加工費(fèi)用又增加了廢物控制、處理和 埋放。環(huán)保監(jiān)測(cè)、達(dá)標(biāo)，事故責(zé)任賠償?shù)荣M(fèi)用。1992年，美國(guó)化學(xué)工業(yè)用于環(huán)保的費(fèi)用為1150億美元，清理已污染地區(qū)花去7000億

6、美元。1996年美國(guó)Dupont公司的化學(xué) 品銷售總額為180億美元。環(huán)保費(fèi)用為10億美元。所以。從環(huán)保、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的要求看。化學(xué)工業(yè)不能再承擔(dān)使用和產(chǎn)生有毒。有害物質(zhì)的費(fèi)用。需要大力研究與開發(fā)從 源頭上減少和消除污染的綠色化學(xué)。 1990年美國(guó)頒布了污染防止法案。將污染防止確立為美國(guó)的國(guó)策。所謂污染防止就是使得廢物不再產(chǎn)生。不再有廢物處理的問(wèn)題，綠色化學(xué)正是實(shí) 現(xiàn)污染防止的基礎(chǔ)和重要工具。1995年4月美國(guó)副總統(tǒng)Gore宣布了國(guó)家環(huán)境技術(shù)戰(zhàn)略。其目標(biāo)為:至2020年地球日時(shí)。將廢棄物減少40-50%,每套裝置消耗原材料減少20一 25%。1996年美國(guó)設(shè)立了總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)。這些政府行為都

7、極大的促進(jìn)了綠色化學(xué)的蓬勃發(fā)展。另外。日本也制定了新陽(yáng)光計(jì)劃。在環(huán)境技術(shù)的研究與開發(fā)領(lǐng)域。確 定了環(huán)境無(wú)害制造技術(shù)、減少環(huán)境污染技術(shù)和二氧化碳固定與利用技術(shù)等綠色化學(xué)的內(nèi)容?？傊?，綠色化學(xué)的研究已成為國(guó)外企業(yè)、政府和學(xué)術(shù)界的重要研究與開發(fā)萬(wàn)向。 這對(duì)我國(guó)既是嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，也是難得的發(fā)展機(jī)遇。四、研究?jī)?nèi)容及情況1、內(nèi)容綠色化學(xué)是對(duì)傳統(tǒng)化學(xué)的挑戰(zhàn)，是對(duì)傳統(tǒng)化學(xué)思維方式的更新和發(fā)展，因此，綠色化學(xué)的研究?jī)?nèi)容是從反應(yīng)原料、反應(yīng)條件、轉(zhuǎn)化方法或開發(fā)綠色產(chǎn)品等角度進(jìn)行研究，打破傳統(tǒng)的化學(xué)反應(yīng)，設(shè)計(jì)新的對(duì)環(huán)境友好的化學(xué)反應(yīng)。包括：(1)使用無(wú)毒無(wú)害的原料；(2)利用可再生資源；(3)新型催化劑的開發(fā)研究；(4

8、)不同反應(yīng)介質(zhì)的研究；(5)尋找新的轉(zhuǎn)化方法；(6)設(shè)計(jì)對(duì)人類健康和環(huán)境安全的化學(xué)產(chǎn)品。2、研究情況核心：利用化學(xué)原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染。按照綠色化學(xué)的原則、在理想的化工生產(chǎn)方式是：反應(yīng)物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物。 性質(zhì)：(1)充分利用資源和能源，采用無(wú)毒、無(wú)害的原料；(2)在無(wú)毒、無(wú)害的條件下進(jìn)行反應(yīng)，以減少向環(huán)境排放廢物；(3)提高原子的利用率，力圖使所有作為原料的原子都被產(chǎn)品所消納，實(shí)現(xiàn)“零排放”；(4)生產(chǎn)出有利于環(huán)境保護(hù)、社區(qū)安全和人體健康的環(huán)境友好的產(chǎn)品。 綠色化學(xué)給化學(xué)家提出了一項(xiàng)新的挑戰(zhàn)，國(guó)際上對(duì)此很重視。1996年，美國(guó)設(shè)立了“綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)”，以表

9、彰那些在綠色化學(xué)領(lǐng)域中做出杰出成就的企業(yè)和科學(xué)家。綠色化學(xué)將使化學(xué)工業(yè)改變面貌，為子孫后代造福。 原則：綠色化學(xué)的研究者們總結(jié)出了綠色化學(xué)的12條原則，這些原則可作為實(shí)驗(yàn)化學(xué)家開發(fā)和評(píng)估一條合成路線、一個(gè)生產(chǎn)過(guò)程、一個(gè)化合物是不是綠色的指導(dǎo)方針和標(biāo)準(zhǔn)。1、防止污染優(yōu)于污染形成后處理。2、設(shè)計(jì)合成方法時(shí)應(yīng)最大限度地使所用的全部材料均轉(zhuǎn)化到最終產(chǎn)品中。3、盡可能使反應(yīng)中使用和生成的物質(zhì)對(duì)人類和環(huán)境無(wú)毒或毒性很小。4、設(shè)計(jì)化學(xué)產(chǎn)品時(shí)應(yīng)盡量保持其功效而降低其毒性。5、盡量不用輔助劑，需要使用時(shí)應(yīng)采用無(wú)毒物質(zhì)。6、能量使用應(yīng)最小，并應(yīng)考慮其對(duì)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的影響，合成方法應(yīng)在常溫、常壓下操作。7、最大限度地

10、使用可更新原料。8、盡量避免不必要的衍生步驟。9、催化試劑優(yōu)于化學(xué)計(jì)量試劑。10、化學(xué)品應(yīng)設(shè)計(jì)成使用后容易降解為無(wú)害物質(zhì)的類型。11、分析方法應(yīng)能真正實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)，在有害物質(zhì)形成前加以控制。12、化工生產(chǎn)過(guò)程中各種物質(zhì)的選擇與使用，應(yīng)使化學(xué)事故的隱患最小。3、實(shí)現(xiàn)途徑（1） 強(qiáng)化綠色化學(xué)意識(shí)綠色化學(xué)是用化學(xué)去預(yù)防污染，是設(shè)計(jì)研究沒有或僅有盡可能小的環(huán)境負(fù)作用的、并在技術(shù)上經(jīng)濟(jì)上可行的化學(xué)品和化學(xué)過(guò)程。它是在始端就采用污染預(yù)防的科學(xué)手段，使過(guò)程和終端均有零排放或零污染。從根本上區(qū)別于那些通過(guò)“三廢”處理與利用來(lái)治理污染的化學(xué)方法，最大限度的追求“原子經(jīng)濟(jì)性”。綠色化學(xué)不同于傳統(tǒng)的化學(xué)，它需將綠色

11、化學(xué)思想貫穿于化學(xué)始終，使化學(xué)在設(shè)計(jì)、合成、分析等每一個(gè)環(huán)節(jié)都應(yīng)與環(huán)境的相容無(wú)害。(2) 快速有效的篩選在化合物的篩選過(guò)程中，可以應(yīng)用組合化學(xué)技術(shù)，對(duì)不同的分子結(jié)構(gòu)單元進(jìn)行組合合成，得到成千上萬(wàn)個(gè)產(chǎn)物以滿足下一步高通量篩選系統(tǒng)(HTS)的需要，目前通過(guò)改進(jìn)的組合化學(xué)已可以得到各純度較高的單一化合物供HTS篩選之用3。首先建立一個(gè)已知的有機(jī)合成反應(yīng)盡可能全的資料庫(kù)，然后再確定目標(biāo)產(chǎn)物后，第一步找出一切可以產(chǎn)生目標(biāo)產(chǎn)物的反應(yīng)；第二步把這些反應(yīng)的原料作為中間目標(biāo)產(chǎn)物找出一切可產(chǎn)生它們的反應(yīng)，依次類推下去，直到得出一些反應(yīng)路線正好使用我們預(yù)定的原料。在搜索過(guò)程中，計(jì)算機(jī)按我們制定的評(píng)估方法自動(dòng)地比較可

12、能的反應(yīng)途徑，隨時(shí)排除不適合的，以便最終找到廉價(jià)、物美、不浪費(fèi)資源、不污染環(huán)境的最佳途徑。所以，將組合化學(xué)技術(shù)和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用到化學(xué)合成中，是一種經(jīng)濟(jì)、快速的策略，為綠色化學(xué)的實(shí)現(xiàn)提供了極大的可能性。(3) 開發(fā)綠色反應(yīng)，提高原子利用率在化學(xué)合成特別是有機(jī)合成中，減少?gòu)U物的關(guān)鍵是提高選擇性問(wèn)題，即選擇最佳反應(yīng)途徑，使反應(yīng)物原子盡可能多地轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物原子，最大限度地減少副產(chǎn)物，才會(huì)真正減少?gòu)U物的生成。對(duì)于大宗基本有機(jī)原料的生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，選擇原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)十分重要。Sd-ChemieInc.公司最近成功地開發(fā)了一個(gè)新的合成路線：固體氧化物催化劑合成的無(wú)廢水工藝，事實(shí)證明其能夠達(dá)到零廢水排放、零硝酸

13、鹽排放，并且沒有或很少NOx釋放。同時(shí)，新合成路線大大減少了水和能量的消耗。由此可見，對(duì)于已在工業(yè)上應(yīng)用的原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)，也還需要從環(huán)境保護(hù)和技術(shù)經(jīng)濟(jì)等方面繼續(xù)研究并加以改進(jìn)。(4) 采用無(wú)毒無(wú)害的原料為使制得的中間體具有進(jìn)一步轉(zhuǎn)化所需的官能團(tuán)和反應(yīng)性，在現(xiàn)有化工生產(chǎn)中仍使用劇毒的光氣和氫氰酸等作為原料。為了人類健康和社區(qū)安全，需要用無(wú)毒無(wú)害的原料代替它們來(lái)生產(chǎn)所需的化工產(chǎn)品5。在代替劇毒氫氰酸原料方面，Monsanto公司從無(wú)毒無(wú)害的二乙醇胺原料出發(fā)，經(jīng)過(guò)催化脫氫，開發(fā)了安全生產(chǎn)氨基二乙酸鈉的新工藝，改變了過(guò)去的以氨、甲醛和氫氰酸為原料的二步合成路線，避免了使用劇毒氫氰酸原料。Flexsys

14、Americal.P.在生產(chǎn)一種橡膠防降解劑化學(xué)品家族的關(guān)鍵中間體4-ADPA過(guò)程中，開發(fā)了一個(gè)新的環(huán)境友好路線使用堿性促進(jìn)劑實(shí)現(xiàn)氫對(duì)芳環(huán)的親核取代反應(yīng)，替代了傳統(tǒng)的氯化反應(yīng)，不僅消除了大量劇毒氯氣的儲(chǔ)存、使用和處理，也大大減少了廢物的排放。(5) 使用無(wú)毒無(wú)害的催化劑催化劑的合理選擇和應(yīng)用是化工過(guò)程中最關(guān)鍵的技術(shù)之一。使用新的反應(yīng)原料就必須新的催化劑來(lái)活化，傳統(tǒng)的催化劑應(yīng)進(jìn)行改進(jìn)，使其選擇性、與反應(yīng)體系的相容性清潔性都進(jìn)一步提高?，F(xiàn)在以鄰苯二酚生產(chǎn)方法為例：新的生產(chǎn)工藝采用酶E.Coli作催化劑，它能使葡萄糖活化，定向地轉(zhuǎn)化為鄰苯二酚6。這種新工藝避免了風(fēng)險(xiǎn)原料和試劑的使用也不產(chǎn)生副產(chǎn)品或廢

15、棄物。由于催化劑在綠色化學(xué)中有重要地位，傳統(tǒng)工藝的改造需要催化劑，新的工藝同樣需要新催化劑，因此，如何設(shè)計(jì)高效無(wú)害催化劑也就成了綠色化學(xué)研究的重要內(nèi)容之一。當(dāng)前設(shè)計(jì)和開發(fā)的新型催化劑有以下幾種類型：分子氧氣化催化劑、新型分子篩催化劑。(6) 使用無(wú)毒無(wú)害的溶劑水是無(wú)毒無(wú)害最廉價(jià)的催化劑，但對(duì)有機(jī)物溶解能力差，不適合作有機(jī)化工的溶劑。而有機(jī)溶劑本身都具有毒性，許多都是致癌物質(zhì)，還有很強(qiáng)的揮發(fā)性，造成嚴(yán)重的污染。近年來(lái)，研究無(wú)毒無(wú)害溶劑的工作正在開展，其中最活躍的是開發(fā)超臨界流體(SCF)，超臨界流體是指處于超臨界溫度及超臨界壓力下的流體，是一種介與氣態(tài)與液態(tài)之間的流體狀態(tài)，其密度接近于液體(比氣

16、體約大3個(gè)數(shù)量級(jí))，而粘度接近氣態(tài)(擴(kuò)散系數(shù)比液體大100倍左右)。超臨界流體CO2用作酸調(diào)節(jié)劑和惰性氣體，在多烯催化氧化反應(yīng)和多烯雙鍵在酸性條件下的保護(hù)反應(yīng)中有重要的應(yīng)用。CO2調(diào)節(jié)-胡蘿卜素催化氧化反應(yīng)體系酸性，合成角黃素，同時(shí)作為惰性氣體，能夠有效的保護(hù)原料和產(chǎn)物中的多烯雙鍵，為多烯氧化和雙鍵保護(hù)開辟了新的途徑；CO2代替有機(jī)酸應(yīng)用于氯醇化反應(yīng)，是良好的酸堿調(diào)節(jié)劑，無(wú)毒、無(wú)污染，對(duì)環(huán)境友好，沒有危險(xiǎn)，原料充足，操作容易控制，這一研究結(jié)論為相關(guān)化學(xué)工業(yè)老產(chǎn)品新工藝改造提供了一條可行的途徑。(7) 利用可再生的資源合成化學(xué)品生物質(zhì)是可再生性資源，利用生物質(zhì)代替當(dāng)前廣泛使用的礦物質(zhì)資源可大大減

17、輕對(duì)資源和環(huán)境的壓力，是保護(hù)環(huán)境的一個(gè)長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展方向。Frost報(bào)道以葡萄糖為原料，通過(guò)酶反應(yīng)可制得乙二酸、鄰苯二酚和對(duì)苯二酚等。尤其是不需要從傳統(tǒng)的苯酐始采制運(yùn)作為尼龍?jiān)霞憾崛〉昧孙@著進(jìn)展。由于苯是己知的治癌物質(zhì)，以經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上可行的方式， 從合成大量的有機(jī)原料中取除苯是具有競(jìng)爭(zhēng)力的綠色化學(xué)目標(biāo)8。(8) 開發(fā)和生產(chǎn)綠色產(chǎn)品綠色產(chǎn)品，或指環(huán)境友好產(chǎn)品，是指產(chǎn)品在使用過(guò)程中和使用后不會(huì)危害生態(tài)環(huán)境和人體健康，產(chǎn)品具有合理的使用功能及使用壽命，產(chǎn)品易于回收、利用和再生，報(bào)廢后易于處置，在環(huán)境條件下易于降解。如為日常生活使用生產(chǎn)的包裝材料，可以進(jìn)行再利用，目前大量使用的聚苯乙烯發(fā)泡塑料快餐盒，

18、使用以后成為垃圾，在自然條件下，需數(shù)百年方能降解，對(duì)環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重的影響。為了加速它的自然降解，我們生產(chǎn)時(shí)可以在其中加入光敏劑、化學(xué)助劑等，使其在使用后幾個(gè)月內(nèi)即分解成無(wú)害物質(zhì)。五、研究成果1.開發(fā)原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng) Trost在l991年首先提出了原子經(jīng)濟(jì)性(Atom economy 的概念，即原料分子中究竟有百分之幾的原子轉(zhuǎn)化成了產(chǎn)物。理想的原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)是原料分子 中的原子百分之百地轉(zhuǎn)變成、產(chǎn)物，不生副產(chǎn)物或廢物。實(shí)現(xiàn)廢物的零排放(Zeroemission)。對(duì)于大宗基本有機(jī)原料的生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，選擇原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)十分重要。 近年來(lái)，開發(fā)新的原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)已成為綠色化學(xué)研究的熱點(diǎn)之一。國(guó)內(nèi)外均在開發(fā)鈦硅分子

19、篩上催化氧化丙烯制環(huán)氧丙烷的原子經(jīng)濟(jì)新方法。此外， 針對(duì)鈦硅分子篩催化反應(yīng)體系，開發(fā)降低鈦硅分子篩合成成本的技術(shù)，開發(fā)與反應(yīng)匹配的工藝和反應(yīng)器仍是今后努力的方向。 在已有的原于經(jīng)濟(jì)反應(yīng)如烯烴氫甲?；磻?yīng)中。雖然反應(yīng)已經(jīng)是理想的。但是原用的油溶性均相銠絡(luò)合催化劑與產(chǎn)品分離比較復(fù)雜，或者原用的鈷催 化劑運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中仍有廢催化劑產(chǎn)生，因此對(duì)這類原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)的催化劑仍有改進(jìn)的余地。所以近年來(lái)開發(fā)水溶性均相絡(luò)合物催化劑已成為一個(gè)重要的研究領(lǐng)域。由于水溶性 均相絡(luò)合物催化劑與油相產(chǎn)品分離比較容易。再加以水為溶劑，避免了使用揮發(fā)性有機(jī)溶劑，所擬開發(fā)水溶性均相絡(luò)合催化劑也已成為國(guó)際上的研究熱點(diǎn)。除水溶性銠-膦

20、絡(luò)合物已成功用于丙烯氫甲?；a(chǎn)外，近年來(lái)水溶性銠-膦、釕-膦、鈀-膦絡(luò)合物在加氫二聚、選擇性加氫、C一C鍵偶聯(lián)等方面也已獲得重大進(jìn)展，C6以上烯烴氨甲?；?制備高碳醛、醇的兩相催化體系的新技術(shù)國(guó)外正在積極研究。以上可見，對(duì)于已在工業(yè)上應(yīng)用的原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)。也還需要從環(huán)境保護(hù)和技術(shù)經(jīng)濟(jì)等方面繼續(xù)研究。加以改進(jìn)。 2.采用無(wú)毒、無(wú)害的原料 為使制得的中間體具有進(jìn)一步轉(zhuǎn)化所需的官能團(tuán)和反應(yīng)性，在現(xiàn)有化工生產(chǎn)中仍使用劇毒的光氣和氫氰酸等作為原料。為了人類健康和社區(qū)安全。 需要用無(wú)毒無(wú)害的原料代替它們來(lái)生產(chǎn)所需的化工產(chǎn)品。 在代替劇毒的光氣作原料生產(chǎn)有機(jī)化工原料方面。Riley等報(bào)道了工業(yè)上已開發(fā)成功一

21、種由胺類和二氧比碳生產(chǎn)異氰酸酯的新技術(shù)。在特殊的反應(yīng)體系 中采用一氧化碳直接羰化有機(jī)胺生產(chǎn)異氰酸酯的工業(yè)化技術(shù)也由Manzer，;開發(fā)成功。Tundo報(bào)道了用二氧化碳代替光氣生產(chǎn)碳酸二甲酯的新方法。Komiya研究開發(fā)了在固態(tài) 熔融的狀態(tài)下。采用雙酚A和碳酸二甲酯聚合生產(chǎn)聚碳酸酯的新技術(shù)。它取代了常規(guī)的光氣合成路線。并同時(shí)實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)綠色化學(xué)目標(biāo)。一是不使用有毒有害的原料，二是 由于反應(yīng)在熔融狀態(tài)下進(jìn)行。不使用作為溶劑的可疑的致癌物一甲基氯化物。 關(guān)于代替劇毒氫氰酸原料，Monsanto公司從無(wú)毒無(wú)害的二乙醇胺原料出發(fā)。經(jīng)過(guò)催化蛻氫。開發(fā)了安全生產(chǎn)氨基二乙酸鈉的工藝，改變了過(guò)去的擬氨、 甲醛和氫

22、氰酸為原料的二步合成路線。并因此獲得了1996年美國(guó)總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)中的變更合成路線獎(jiǎng)。 3.采用無(wú)毒。無(wú)害的催化劑 目前烴類的烷基他反應(yīng)一般使用氧氟酸、硫酸、三氯化鋁等液體酸催化劑。這些液體催化劑共同缺點(diǎn)是，對(duì)設(shè)備的腐蝕嚴(yán)重、對(duì)人身危害和產(chǎn)生廢渣、 污染環(huán)境。為了保護(hù)環(huán)境。多年來(lái)國(guó)外正從分子篩、雜多酸、超強(qiáng)酸等新催化材料中大力開發(fā)固體酸烷基化催化劑。其中采用新型分子篩催化劑的乙苯液相烴他技術(shù)引人注 目，這種催化劑選擇性很高。乙苯重量收率超過(guò)99.6%。而且催化劑壽命長(zhǎng)。還有一種生產(chǎn)線性烷基苯的固體酸催化劑替代了氫氟酸催化劑，改善了生產(chǎn)環(huán)境，已工業(yè)化。在固體酸烷基化的研究中。還應(yīng)進(jìn)一步提高催

23、化劑的選擇性。以降低產(chǎn)品中的雜質(zhì)含量; 提高催化劑的穩(wěn)定性。以延長(zhǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)周期;降低原料中的苯烯比。以提高經(jīng)濟(jì)效益。異丁烷與丁烯的烷基化是煉油工業(yè)申提供高辛烷值組分的一項(xiàng)重要工藝。近年新配方汽油的出現(xiàn)，限制汽油中芳烴和烯烴含量更增添了該工藝的重要性。目前這種工藝使用氫氟酸或硫酸為催化劑。 4、采用無(wú)毒、無(wú)害的溶劑 大量的與化學(xué)品制造相關(guān)的污染問(wèn)題不僅來(lái)源于原料和產(chǎn)品，而且源自在其制造過(guò)程中使用的物質(zhì)。最常見的是在反應(yīng)介質(zhì)、分離和配方中所用的溶劑。 當(dāng)前廣泛使用的溶劑是揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)。其在使用過(guò)程中有的會(huì)引起地面臭氧的形成。有的會(huì)引起水源污染。因此。需要限制這類溶劑的使用。采用無(wú)毒無(wú)害的

24、溶劑 代替揮發(fā)性有機(jī)化合物作溶劑已成為綠色化學(xué)的重要研究方向。 在無(wú)毒無(wú)害溶劑的研究中。最活躍的研究項(xiàng)目是開發(fā)超臨界流體（SCF)。特別是超臨界二氧化碳作溶劑。超臨界二氧化碳是指溫度和壓力均在其臨界點(diǎn) (3llC、7477.7gkPa)以上的二氧化碳流體。它通常具有液體的密度。因而有常規(guī)液態(tài)溶劑的溶解度;在相同條件下。它又具有氣體的粘度,因而又具有很高的傳質(zhì)速度。而且。 由于具有很大的可壓縮性。流體的密度、溶劑溶解度和粘度等性能均可由壓力和溫度的變化來(lái)調(diào)節(jié)。超臨界二氧化碳的最大優(yōu)點(diǎn)是無(wú)毒、不可燃、價(jià)廉等。 除采用超臨界溶劑外。還有研究水或近臨界水作為溶劑以及有機(jī)溶劑/水相界面反應(yīng)。采用水作溶劑

25、雖然能避免有機(jī)溶劑，但由于其溶解度有限，限制了 它的應(yīng)用，而且還要注意廢水是否會(huì)造成污染。在有機(jī)溶劑/水相界面反應(yīng)中。一般采用毒性較小的溶劑(甲苯)代替原有毒性較大的溶劑，如二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、醋 酸等。采用無(wú)溶劑的固相反應(yīng)也是避免使用揮發(fā)性溶劑的一個(gè)研究動(dòng)向，如用微波來(lái)促進(jìn)固、固相有機(jī)反應(yīng)。 5、利用可再生的資源合成化學(xué)品 利用生物量(生物原料)(Biomass)代替當(dāng)前廣泛使用的石油，是保護(hù)環(huán)境的一個(gè)長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展方向。1996年美國(guó)總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)中的學(xué)術(shù)獎(jiǎng)授予TaxaA大學(xué)M. Holtzapp教授，就是南于其開發(fā)了一系列技術(shù)。把廢生物質(zhì)轉(zhuǎn)化成動(dòng)物飼料、工業(yè)化學(xué)品和然料。 物質(zhì)主要

26、由淀粉及紆維素等組成。前者易于轉(zhuǎn)化為葡萄糖。而后者則由于結(jié)晶及與木質(zhì)素共生等原因，通過(guò)纖維素酶等轉(zhuǎn)比為葡萄糖。難度較大。Frost 報(bào)道以葡萄糖為原料，通過(guò)酶反哎可制礙己二酸、鄰苯二酚和對(duì)苯二酚等。尤其是不需要從傳統(tǒng)的苯訐始采制運(yùn)作為尼龍?jiān)系募憾崛〉昧孙@著進(jìn)展。由于苯是已知的治癌 韌質(zhì)，以經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上可行的方式，從合成大量的有機(jī)原料中取除苯是具有競(jìng)爭(zhēng)力的綠色化學(xué)目標(biāo)。 另外,Gfoss首創(chuàng)了利用生物或農(nóng)業(yè)廢物如多糖類制造新型聚合物的工作。由于其同時(shí)解決了多個(gè)環(huán)保問(wèn)題，因此引起人們的特別興趣。具優(yōu)越性在于聚 合物原料單體實(shí)現(xiàn)了無(wú)害化;生物催化轉(zhuǎn)化方法優(yōu)于常規(guī)的聚合萬(wàn)法Gross的聚合物還具有生物降解功能。 6,環(huán)境友好產(chǎn)品 在環(huán)境友好產(chǎn)品方面。從1996年美國(guó)總統(tǒng)綠色