綠色化學綜述范文

1、綠色化學范文一、淺談綠色化學與有機合成 眾所周知，有機化學特別是有機合成化學是一門發(fā)展得比較完備的學科。在人類文明史上，它對提高人類的生活質量作出了巨大的貢獻然而，不可否認，“傳統(tǒng)”的合成化學方法以及依其建立起來的“傳統(tǒng)”合成化學工業(yè)，對整個人類賴以生存的生態(tài)環(huán)境造成了嚴重的污染和破壞。以往解決問題的主要手段是治理、停產(chǎn)、甚至關閉，人們?yōu)橹卫憝h(huán)境污染花費了大量的人力、物力和財力。20世紀90年代初，化學家提出了與傳統(tǒng)的“治理污染”不同的“綠色化學”的概念，即如何從源頭上減少、甚至消除污染的產(chǎn)生。通過研究和改進化學化工過程及相應的工藝技術，從根本上降低、以至消除副產(chǎn)品或廢棄物的生成，從而達到保護

2、和改善環(huán)境的目的“綠色化學”的目標要求任何一個化學的活動，包括使用的化學原料、化學和化工過程、以及最終的產(chǎn)晶，對人類的健康和環(huán)境都應該是友好的。因而，綠色化學的研究成果對解決環(huán)境問題是有根本意義的。對于環(huán)境和化工生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展也有著重要的意義。十幾年來，關于綠色化學的概念、目標、基本原理和研究領域等已經(jīng)邁步明確，初步形成了一個多學科交叉的新的研究領域。具體來說，綠色化學的基本原理可以有以下幾個方面：1)防止污染的產(chǎn)生優(yōu)于治理產(chǎn)生的污染；2)原子經(jīng)濟性；3)只要可行，應盡量采用毒性小的化學合成路線：4)更安全的化學晶的設計應能保留其功效，但降低毒性；5)應盡可能避免使用輔助物質(如溶劑、分離劑

3、等)，如用時應是無毒的；6)應考慮到能源消耗對環(huán)境和經(jīng)濟的影響，并應盡量少地使用能源；7)原料應是可再生的，而非將耗竭的；8)盡量避免不必要的衍生化步驟；9)催化性試劑(有盡可能好的選擇性)優(yōu)于當量性試劑；10)化工產(chǎn)品在完成其使命后，不應殘留在環(huán)境中，而應能降解為無害的物質：11)分析方法必須進一步發(fā)展，以使在有害物質生成前能夠進行即時的和在線跟蹤及控制：12)在化學轉換過程中，所選用的物質和物質的形態(tài)應能盡可能地降低發(fā)生化學事故的可能性。1995年美國設立了總統(tǒng)綠色化學挑戰(zhàn)獎，旨在獎勵在創(chuàng)造性地研究、開發(fā)和應用綠色化學基本原理方面獲得杰出成就的個人、集體或組織。共有五個獎項：學術獎(Aca

4、demic Award)、中小企業(yè)獎(Small Business Award)、新合成路線獎(Alternative Synthetic Pathways Award)、新工藝獎(Alternative SolventReaction Conditions Award)和安全化學品設計獎(Designing Safer Chemicals Award)。從設立的獎項和歷屆獲獎的研究成果也可以大致了解綠色化學所涵蓋的范圍。從根本上說，綠色化學是要求化學家從一個嶄新的角度來審視“傳統(tǒng)”的化學研究和化工過程，并以“與環(huán)境友好”為基礎和出發(fā)點提出新的化學問題，創(chuàng)造出新的化工技術。作為一個多學科交叉的

5、新的研究領域，綠色化學尚有許多基本的科學問題需要深入研究。這里，僅就作者比較熟悉的綠色化學中的有機合成方面的問題提出看法，供大家參考和討論。二、以綠色化學的原理審視和發(fā)展有機合成方法學1原子經(jīng)濟性 1991年，著名化學家BMTrost提出以“原于經(jīng)濟性”的觀念來評估化學反應的效率，也就是，要考察有多少反應物分子進入到最后的產(chǎn)物分子。理想的“原子經(jīng)濟性”反應，應該是有100的反應物轉化到最終產(chǎn)物中， 而沒有副產(chǎn)物生成。顯然， “原子經(jīng)濟性”的觀念是綠色化學的基本原理之一。傳統(tǒng)的有機合成化學比較重視反應產(chǎn)物的收率，而較多地忽略了副產(chǎn)物或廢棄物的生成。例如，Wittig成烯反應是一個應用非常廣泛的有

6、機反應，但從綠色化學的角度來看，它生成了較多的副產(chǎn)物，“原子經(jīng)濟性”很差。在BMTrost提出“原予經(jīng)濟性”觀念的初始并沒有被學術界和工業(yè)界所接受和重視。但是，經(jīng)過多年的實踐，許多化學家，包括一些企業(yè)界的人士都認識到“原子經(jīng)濟性”原則的重要性。BMTrost教授也因此獲得了1998年美國總統(tǒng)綠色化學挑戰(zhàn)獎學術獎。 當然，目前真正屬于高“原子經(jīng)濟性”的有機合成反應，特別是適于工業(yè)化生產(chǎn)的高“原子經(jīng)濟性”的有機合成反應還不多見。實現(xiàn)“原子經(jīng)濟性”的目標是一個長的過程?？茖W工作者應該自覺地用“原子經(jīng)濟性”的原則去審視已有的有機合成反應，井努力開發(fā)符合“原子經(jīng)濟性”原則的新反應。 2發(fā)展高選擇性、高效

7、的催化劑 綠色化學所追求的目標是實現(xiàn)高選擇性、高效的化學反應，極少的副產(chǎn)物，實現(xiàn)“零排放”，繼而達到高“原子經(jīng)濟性”的反應。顯然，相對化學當量的反應，高選擇性、高效的催化反應更符合綠色化學的基本要求。 (1)催化的不對稱合成反應 獲得單一手性分子的方法中，外消旋體的拆分是一個重要的途徑。但是，理想的產(chǎn)率也只能達到50；另一半異構體只能廢棄，而可能對環(huán)境造成污染。從綠色化學的角度看，原子經(jīng)濟性是很差的。因此，對于合成單一的手性分子，催化的不對稱合成反應應該是首選的，也是最重要的。催化的不對稱反應是有機合成化學研究的熱點和前沿，也是有關手性藥物研究的主要興趣之一。2001年的諾貝爾化學獎授予了Kn

8、owles，Noyori和Sharpless三位化學家，以表彰他們在催化不對稱反應的研究方面所取得的卓越成就，也說明開展催化不對稱反應研究的重要意義。在催化不對稱反應的研究日益發(fā)展的時候，應重視以下兩個方面。 1)應重視新觀念、新技術、新方法和新型手性催化劑的研究和應用 例如，外消旋體的動力學拆分是合成光學活性化合物的有效手段，但是理想的產(chǎn)串也只能達到50，而另一半異構體只能作為副產(chǎn)品廢棄掉，造成低的原子經(jīng)濟性近年來，報道了動態(tài)動力學拆分的方法”，即在反應體系中加入另一種催化劑，可以催化異構化反應，這樣，單一光學活性化合物的產(chǎn)率就可以達到8090，化學合成的原子經(jīng)濟性有了很大的提高。其他還比如

9、，不對稱活化(毒化)、不對稱放大、去對稱化反應等新的觀念、方法和技術都是需要深入研究和發(fā)展的至于新型手性催化劑的研制，更需要重視具有我國特色的新型手性配體和相應的手性催化劑的研究和開發(fā)。2)注重總結規(guī)律，加強理論的研究和指導作用 目前，有關的研究主要還是通過經(jīng)驗的積累和反復的實驗來篩選和發(fā)現(xiàn)優(yōu)良的手性配體、手性催化劑，以及新型的不對稱反應，因此，其發(fā)展的方向應該是更多地注重總結規(guī)律，加強理論的研究和指導作用。 (2)生物轉化反應 雖然，對于某些生物催化劑是否會導致污染還沒有明確的定論，但是總的來看，生物轉化反應非常符合綠色化學的要求：具有高效，高選擇性和清潔反應的特點；反應產(chǎn)物單純，易分離純化

10、；可避免使用貴金屬和有機溶劑；能源消耗低；可以合成一些用化學方法難以合成的化合物。著名化學家Chi-Huey Wong以在酶促反應所取得的引入矚目的創(chuàng)新性成就獲得了2000年美國總統(tǒng)綠色化學挑戰(zhàn)獎學術獎。Chi-Huey Wong教授指出，酶促反應在化學合成工業(yè)上的應用具有很大的潛力。設計與發(fā)展適于酶促反應的新的底物和利用遺傳工程改變酶的催化性質等，都將大大有利于在制藥工業(yè)中的應用6l。我們認為，生物轉化合成反應的研究可集中在以下幾個方面：發(fā)現(xiàn)新的高活性和高選擇性的酶催化劑；擴展酶促反應的適用范圍；利用生物工程技術獲得高效的酶催化劑；注意解決酶促反應工業(yè)中的問題；重視酶促反應的機理研究。 3簡

11、化反應步驟，減少污染排放，開發(fā)新的合成工藝 對于那些從傳統(tǒng)的觀念看，設計和效益都是合理的工藝路線也要從綠色化學的原理給以重新審視.這對于有機合成化學提出了新的、更高的要求。舉個例子：Roche Colorado公司在開發(fā)抗病毒藥物cytovene的初期認為，他們所采取的persilylation的路線是最好的，也是最有效的。但是，隨著市場需求量的增加，擴大了生產(chǎn)規(guī)模，很多原有工藝的問題就暴露了。Roche Colorado公司對原有的工藝進行了大的改進，采用從鳥嘌吟三酯(guanine triester)出發(fā)的新合成路線。與舊工藝相比，新的工藝將反應試劑和中間產(chǎn)物的數(shù)量從22種減少到11種，減

12、少了66的廢氣排放和89的固體廢棄物，5種反應試劑中有4種不進入最終產(chǎn)物而能在工藝過程中循環(huán)使用，產(chǎn)率提高了2倍。三、新的或非傳統(tǒng)的“潔凈”反應介質的開發(fā)利用 選擇與環(huán)境友好的“潔凈”的反應介質是綠色化學研究的重要組成部分。目前，除了一些個別的例子，如以甲苯代替有毒的苯作為反應介質外，大概主要有以下幾種類型的反應介質；超臨界和近(或亞)臨界流體，液體水，高子液體等，還可以包括一些無溶劑的固態(tài)反應。 1超臨界和近臨界流體 有關超臨界二氧化碳作為有機反應的“潔凈”介質的研究已有大量的報道，并已引起關注，成為綠色化學研究的一個熱點這里不再贅述。超臨界水的工作也有些報道。但是，由于需要高壓和高溫，限制

13、了其在有機反應中的應用。近來，近臨界水(Near-Critical Water)的研究引起了重視。近臨界水有許多優(yōu)點和特點：相對來說，需要的溫度和壓力都較低；作為溶劑，對有機物的溶解性能相當于丙酮或乙醇；近臨界水的介電常數(shù)介于常態(tài)水和超臨界水之間，因此，近臨界水足以既能溶解鹽，又能溶解有機化合物：水與產(chǎn)物易分離，用于分離純化的耗費很小。在近臨界水中進行的有機反應也有一些值得注意的特點。由于近臨界水具有很大的離子化常數(shù)(ionization constant)，對于某些需要酸催化或堿催化的反應，近臨界水也可催化反應，而不必另加催化劑例如，在近臨界水中進行的Friedel-Crafts反應，不用像

14、傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)那樣加入2倍當量的AlCl3，或其他的Lewis酸即可反應，避免了大量的無機鹽廢棄物的產(chǎn)生目前，已有報道在近臨界水中進行烷基化反應、Aldol縮合反應、氧化反應等的研究結果。近臨界水的應用更適合于小規(guī)模、高附加值的化工過程。對于“潔凈”的反應介質，近臨界水中的有機反應研究是一個值得注意的課題。 2以水為介質的有機反應 以水為介質的有機反應是“與環(huán)境友好的合成反應”的一個重要組成部分。水相中的有機反應具有許多優(yōu)點：操作簡便，安全，沒有有機溶劑的易燃，易爆等問題。在有機合成方面，可以省略許多諸如官能團的保護和去保護等的合成步驟水的資源豐富，成本低廉，不會污染環(huán)境，因此是潛在的“與環(huán)境友

15、善”的反應介質。從另一個角度看，長期以來，大部分有機反應是在有機溶劑中進行的，有的甚至必須在無水、無氧的條件下進行，有機合成反應的研究也是以有機反應介質為基礎的。以水為介質必然會引出許多新問題，如：有機底物在水中的“疏水作用”；反應底物和試劑在水中的穩(wěn)定性；水中存在的大量的氫鍵對反應的影響；以及水中有機反應的機理；水中反應的立體化學：適于水相反應的新試劑和新反應的發(fā)現(xiàn)和應用等可以預見，水相有機反應的研究將會在有機合成化學中開辟出一個新的研究領域。2001年美國總統(tǒng)綠色化學挑戰(zhàn)獎學術獎授予了李朝軍教授也表明水相有機反應的研究正在受到越來越多的關注。 水相有機反應的研究己涉及多個反應類型，如：周環(huán)

16、反應；親核加成和取代反應；金屬參與的有機反應：Lewis酸和過渡金屬試劑催化的有機反應，包括聚合反應；氧化和還原反應，包括加氫反應：水相中的自由基反應等。近期的主要進展有：與水相容的Lewis酸催化劑在水相形成新C-C鍵反應的應用：金屬參與的，特別是金屬銦參與的水相形成新C-C鍵的反應，以及在天然產(chǎn)物合成中的應用；過渡金屬試劑催化的水相Grignard型和共軛加成反應；金屬銠試劑催化的水相有機硼酸的不對稱反應等我們認為，在近期，水相有機反應研究有以下幾個方面值得重視：水相有機反應的特點和反應機理：水對反應的特殊作用，以及相關的理論問題；研究有機金屬試劑或Lewis酸催化的水相反應，特別是相應的

17、水相不對稱反應：探索將水相有機反應和生物轉化反應相結合的新合成方法；實現(xiàn)水相中的“原子經(jīng)濟性”反應：加強對水相有機反應工業(yè)應用中基本問題的研究。 3離于液體的應用 高子液體(ionic liquid)是指室溫或低溫下為液體的鹽，由含氮、磷有機陽離子和大的無機陰離子(如；BF4，PF6等)組成。離子液體對有機、金屬有機、無機化合物有很好的溶解性，無可測蒸氣壓，無味，不燃，易與產(chǎn)物分離，易回收，可循環(huán)使用?？梢?，離子液體在作為與環(huán)境友好的“潔凈”溶劑方面有很大的潛力。 離子液體兼有極性和非極性有機溶劑的溶解性能，溶解在離子液體中的催化劑，同時具有均相和非均相催化劑的優(yōu)點，催化反應有高的反應速度和高

18、的選擇性。因此，以離子液體為溶劑的有機反應也表現(xiàn)出許多特點，井有可能在工業(yè)生產(chǎn)中得到應用。例如，在傳統(tǒng)的有機溶劑中，烯烴與芳烴的烷基化反應是不能進行的；而在離子液體中，在sc(OTf)3的催化下，反應在室溫下則能順利進行，收率為96，催化劑還能重復使用。某些離子液體還具有Lewis酸性，可以不另加催化劑就能催化反應。已報道的離子液體中的有機反應有：Fiedel-Crafts反應；烯烴的氫化反應；氫甲?；磻貉趸?、還原反應：形成C-C鍵的偶聯(lián)反應等另外，為解決酶的固定化和其在有機溶劑中失活的問題，用離子液體進行酶促反應是一個很好的辦法。離子液體的應用正受到越來越多的重視。當然，這方面的工作還剛

19、剛開始，以離子液體為反應介質的優(yōu)點、適用范圍和不足，還要不斷地深入研究和挖掘。離子液體對環(huán)境和生物的影響還需要更深入的評估。 四、替代有毒、有害的化學品 1選擇無毒、無害的化學原料 這方面的工作已有很多報道，重要的有：以二氧化碳代替光氣合成異氰酸酯：催化的硝化反應，可少用或不用強酸；以二甲基碳酸酪代替硫酸二甲酯進行選擇性甲基化反應；以二苯基碳酸酪代替光氣與雙酚A進行固態(tài)聚合等。特別應該指出的是，最近我國科學家利用自行設計的催化劑，在過氧化氫的作用下，直接從丙烯制備環(huán)氧丙烷。整個過程只消耗烯烴、氫氣、分子氧，實現(xiàn)了高選擇性、高產(chǎn)率、無污染的環(huán)氧化反應，替代或避免了易造成污染的氧化劑和其他試劑，被

20、認為是一個“夢寐以求的(化學)反應”和“具有環(huán)境最友好的體系”。 2綠色產(chǎn)品無公害的替代品 氯氟烴和殺蟲劑DDT的使用對人類生活都起到過很大的作用，但是隨著社會的發(fā)展，它們對人類環(huán)境的危害也日漸暴躇。發(fā)現(xiàn)和開發(fā)無公害的替代品已成當務之急。設計更安全的替代的化學產(chǎn)品可大大降低所合成物質的危害性，而使其對環(huán)境更加友好。這里將涉及分子結構與活性的關系、活性的作用機理、人體致毒機理等的研究。例如，美國Dow AgroSci公司開發(fā)了一種殺白蟻的殺蟲劑(hexaflumuron)。其作用機理是通過抑制昆蟲外殼的生長來殺死昆蟲。該化合物對人畜無害，是被美國EPA登錄的第一個無公害的殺蟲劑。預計不久的將來，

21、原有的殺白蟻藥物將會完全被hexaflumuron所代替。 3材料的再利用和無害化 將生物質(biomass)轉化成動物飼料、工業(yè)化學品及燃料的技術是一個十分活躍的研究領域。美國的MHoltzapple教授在這方面取得了杰出的成就，而獲得了1996年美國總統(tǒng)綠色化學挑戰(zhàn)獎學術獎。其他如：將木質素作為原料的化學品制造技術；通過生物合成的方法，用葡萄糖制造商用化學品的研究；用生物質制造氫氣的技術等，都是在材料的再利用方面很有意義的工作。生物質的利用以及人類生活中廢棄物的再利用，有利于形成一個良性的生態(tài)循環(huán)。另一方面，材料和化學產(chǎn)品的無害化問題也值得注意：為主要的化學污染源之一。因此，能控制其壽命，

22、無毒害，無害物質的化學化工產(chǎn)品的研制和開發(fā)也是重要的課題。目前，許多化學品難以降解，成并在完成其功能后能自動分解為 綠色化學是一門新的交叉學科。綠色化學的內(nèi)涵、原理、目標和研究內(nèi)容需要不斷地充實和完善。它的發(fā)展對保持良好的環(huán)境，社會和經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展都有重要的意義，應該得到充分重視和大力支持。我們也希望，在國內(nèi)能加強有關綠色化學知識普及宣傳。綠色化學范文二綠色化學十年發(fā)展回顧1 綠色化學簡介綠色化學是防止污染的滲透在化學化工各學科中的一種新興策略方針13 它的提出是人類對生態(tài)環(huán)境關注的必然產(chǎn)物傳統(tǒng)化學雖然為人類提供了數(shù)不盡的物質產(chǎn)品然而卻未能有效利用資源人類對物質產(chǎn)品的盲目單一追求急功近利片面

23、追求高額利潤對自然界采取掠奪式的開發(fā)無節(jié)制地消耗物質忽視了生態(tài)環(huán)境的平衡在生產(chǎn)中產(chǎn)生的大量有害物造成了嚴重的環(huán)境污染隨著環(huán)境污染的日益嚴重和公眾對環(huán)境問題的日益關心人們開始對化學工業(yè)提出質疑對化學科學產(chǎn)生懷疑因此化學為了進一步發(fā)展必須實現(xiàn)粗放型化學向集約型化學的轉變也就是必須由傳統(tǒng)化學轉向綠色化學綠色化學是進入成熟期的使人類和環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的更高層次的化學它將成為本世紀化學發(fā)展的主流。綠色化學是美國環(huán)保局于10 年前提出的一個新術語并定義為在化學品設計制造和使用時所采用的一系列新原理以便減少或消除有毒物質的使用或產(chǎn)生。綠色化學是用來設計對環(huán)境更友好的化學產(chǎn)品和過程的綠色化學又稱環(huán)境無害化學以此為

24、基礎發(fā)展起來的技術稱為環(huán)境友好技術和潔凈技術5 它包括化學過程的所有方面和各種反應類型要求盡可能做到減少對人類健康和環(huán)境造成的負面影響它鼓勵工業(yè)界及化學界的化學工作者在化學合成或生產(chǎn)工藝中去研究新的技術和方法探索新的反應條件盡量減少和消除使用有毒物質,致力于反應物溶劑催化劑和產(chǎn)品等的綠色化,盡可能實現(xiàn)零排放1998 年Anastas 和Warner 在綠色化學理論和實踐一書中提出了綠色化學的12 條原則,依據(jù)這些原則可以評價和開發(fā)一條化學合成路線一個生產(chǎn)流程一個化合物是否符合綠色化學的指導方針和標準。(1) 預防預防廢棄物的產(chǎn)生要比處理和凈化已生成的廢棄物好得多(2) 講原子經(jīng)濟設計的合成程序

25、應能最大限度地使反應過程中所用的物料進到終極產(chǎn)物中(3) 減少有危害性的合成反應無論如何要使用可行的方法使得設計合成程序只選用或產(chǎn)出對人體和環(huán)境毒性很小的或最好無毒的物質(4) 設計合成安全的化學產(chǎn)品設計化學反應的生成物不僅具有所需的性能,還應具有最小的毒性(5) 使用安全的溶劑和輔料盡量不用輔助劑(如溶劑分散劑等) 當不得已使用時應盡可能選擇無害的(6) 設計中能量的使用要講效率盡可能降低化學過程所需能量還應考慮對環(huán)境的影響和經(jīng)濟效益合成反應盡可能在大氣環(huán)境的溫度和壓強下進行(7) 使用可再生的原料只要技術上和經(jīng)濟上是可行的原料應能回收再利用(8) 盡量減少派生物應該盡可能避免或減少多余的衍

26、生物因為進行這些步驟需添加一些反應物的同時也會產(chǎn)生廢棄物(9) 催化作用催化劑(盡可能是具選擇性的)比符合化學計量數(shù)的試劑更占優(yōu)勢(10) 要設計降解按設計生產(chǎn)的生成物當其有效作用完成后可以分解為無害的降解產(chǎn)物在環(huán)境中不繼續(xù)存在(11) 防止污染進程能實時分析需要不斷發(fā)展分析方法在實時分析進程中監(jiān)測特別是對形成危害物質的控制上(12) 特別是從化學反應的安全防止事故發(fā)生在化學過程中反應物的選擇應著眼于使包括釋放爆炸著火等化學事故的可能性降至最低綠色化學主要是關于環(huán)境的化學從以上的12 條原則可以看出綠色化學涉及化學反應的全過程它不僅要求從末端控制污染而且要求一體化預防污染它第一次著眼于防止污染

27、物的形成聚焦于最終使污染物處理成為不必要從而從源頭上控制了污染在21 世紀化學如果不綠色化化學工業(yè)就不能現(xiàn)代化化學產(chǎn)品就不能有國際市場加速開展綠色化學的科學研究迎接21 世紀的挑戰(zhàn)已成為世界各國科學家的共識。綠色化學作為一門新興的前沿科學其發(fā)展歷史并不長綠色化學由美國于1991 年首次提出迄今發(fā)展10 年來取得了不少重要的成果特別是近幾年來綠色化學成為化學學科最引人矚目的焦點。2 綠色化學在國外的發(fā)展2.1 初期階段1990-1994 年1990 年美國環(huán)保局頒布污染防止法令。它源于廢物最小化這一思想其基本內(nèi)涵是對產(chǎn)品及其生產(chǎn)過程采用預防污染的策略來減少污染物的產(chǎn)生。它體現(xiàn)了綠色化學的思想是綠

28、色化學的雛形該法令強調(diào)防止污染物的形成而不是對已污染的環(huán)境進行防治它的頒布確立和推動了綠色化學在美國的興起和迅速發(fā)展同年聯(lián)合國環(huán)境署在全球推動了清潔生產(chǎn)世界各國都要從末端污染控制戰(zhàn)略逐漸轉向一體化污染預防戰(zhàn)略減少對環(huán)境的污染。1991 年綠色化學由美國化學會首次提出并成為美國環(huán)保局的中心口號9 從而確立了綠色化學的重要地位同時美國環(huán)保局污染預防和毒物辦公室啟動為防止污染改變合成路線的獎勵基金至此由工廠科研機構政府部門等自愿組合的多種合作關系的綠色化學組織誕生1992 年美國環(huán)保局對六項化學合成方法的改進進行了獎勵這些合成方法從不同的角度考慮了要減少對人類健康和環(huán)境污染造成的不良影響對環(huán)保事業(yè)作

29、出了一定的貢獻隨后美。國環(huán)保局污染預防和毒物辦公室和自然科學基金會簽署了共同資助綠色化學研究的合約1994年美國環(huán)保局研究和發(fā)展辦公室又與自然科學基金會成立了新科學成果研究小組該研究小組。每年召開題為可持續(xù)環(huán)境工藝的專題研討會美國工業(yè)界的工程師和商業(yè)領導開始研究如何在以后的化學發(fā)展中領導世界分析在巨變的商業(yè)界影響工業(yè)競爭的因素并為今后的發(fā)展進行了展望白宮科技政策辦公室也提出了同樣的問題為使工業(yè)更好促進美國經(jīng)濟的發(fā)展。2.2 發(fā)展階段1995 1998 年1995 年3 月16 日美國總統(tǒng)克林頓設立了總統(tǒng)綠色化學挑戰(zhàn)獎10 下設獎項有1改變合成路線獎2 改變?nèi)軇?反應條件獎3 設計更安全化學品獎

30、4 小企業(yè)獎5學術獎此獎項旨在推動社會各界合作進行化學污染和工業(yè)生態(tài)學研究鼓勵支持重大的創(chuàng)造性的科學技術突破從根本上減少乃至杜絕化學污染源通過美國環(huán)保局與化學化工界的合作實現(xiàn)新的環(huán)境目標環(huán)保局和國家科學基金會設立專項基金資助有重要實用前景的綠色化學課題19951998 年期間對82 項研究成果進行了獎勵總獎金為2400 萬美金美國環(huán)保局污染防治和毒物辦公室制定了為環(huán)境而設計和綠色化學的研究計劃日本制定了以環(huán)境無害制造技術等綠色化學為內(nèi)容的新陽光計劃1996 年聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署對綠色化學進行了新的定義用化學技術和方法去減少或消滅那些對人類健康或環(huán)境有害的原料產(chǎn)物副產(chǎn)物溶劑和試劑的生產(chǎn)和應用從而更

31、加確切地規(guī)定了綠色化學的范疇從1996 年開始每年在美國華盛頓科學院對綠色化學方面做出了重大貢獻的化學家和企業(yè)頒獎迄今為止現(xiàn)已頒布了五屆如1996 年改變合成路線獎授給了孟山都公司的Francyk 等提出的二乙醇胺催化氫化合成法該公司開發(fā)并應用了一條新的亞氨基雙乙酸二鈉DSIDA 生產(chǎn)路線DSIDA 是生產(chǎn)廣譜無選擇性除草劑Roundup 的關鍵中間體傳統(tǒng)工藝采用氨甲醛氫氰酸等為原料用Strecker 反應合成此反應存在嚴重缺陷HCN 為劇毒物質不穩(wěn)定的中間體產(chǎn)生放熱反應有導致反應失控的潛在危險每7kg 產(chǎn)品就產(chǎn)生1kg 有毒廢棄物孟山都公司經(jīng)多年研究采用銅催化劑催化二乙醇胺脫氫生產(chǎn)過程中實現(xiàn)

32、零排放同時降低起始原料的毒性而且反應本身是吸熱反應不存在失控的危險此反應從多個方面貫徹了綠色化學的宗旨是一項優(yōu)秀的綠色化學成果又例如斯坦福大學的Trost 教授和密西根州立大學的Dranths 和Frost 兩位教授分別獲得了1998 年的學術獎Trost 教授提出了一套討論化學過程的新標準包含選擇性和原子經(jīng)濟性兩個方面是一個重大的理論突破Dranths 和Frost 教授采用生物催化過程和再生性的原料來合成己二酸和鄰苯二酚他們使用經(jīng)遺傳學上巧妙處理的微生物作為合成催化劑采用無毒害的葡萄糖作為起始原料水作主要反應溶劑反應條件溫和不產(chǎn)生有毒中間體和對環(huán)境有破壞的副產(chǎn)物消除了以前合成法對環(huán)境的危害

33、體現(xiàn)了綠色化學的宗旨以上成功的范例昭示我們只要積極開發(fā)綠色化學一定能夠不斷向廣深發(fā)展對最終實現(xiàn)化學污染預防保護環(huán)境這個目標發(fā)揮巨大功效。1996 年7 月21 26 日在新英國大學舉辦了第一屆題為環(huán)境友好的有機合成反應的Gordon 研究會議次年在牛津大學又召開了同樣主題的第二界Gordon 研究會議1997 年美國國家科學院舉辦了第一屆綠色化學與工程會議展示了有關綠色化學的重大研究成果包括生物催化超臨界流體中的反應流程和反應器設計及2020 年技術展望等64 篇論文11 次年又召開了主題為綠色化學全球性展望的第二屆綠色化學與工程會議此次會議由美國化學學會主辦高度贊揚了在對環(huán)境友好的合成和過程

34、開發(fā)中所取得的重大成果同時提出了綠色化學在國際上引起的廣泛興趣1997 年由美國國家實驗室大學和企業(yè)聯(lián)合成立了綠色化學院美國化學會成立了綠色化學研究所1998 年8 月舉辦的第三次Gordon 研究會議決定今后將聯(lián)合世界各國每年召開一次并出版了綠色化學論文集同年綠色化學的國際性活動也舉辦了不少1998 年2 月召開了經(jīng)濟發(fā)展和合作治理危險顧問小組會議會上美國環(huán)保局提出了四項革新性活動其中一項即是綠色化學要求與會的國家盡量減少損失而達到防止污染的重大突破顧問小組表示全力支持意大利日本墨西哥美國德國等國的與會者積極支持1998 年8 月在意大利召開了第二次會議提出了近期亟待解決的有關問題同年11月

35、份召開了第四次會議與會者對可持續(xù)發(fā)展表示濃厚興趣對綠色化學前景進行了展望參加會議的有來自10 個國家的40 多名代表為了推動綠色化學更好地發(fā)展有效利用資源致力于綠色化學的研究和教育來自工商界科研所國家實驗室政府機構的代表成立綠色化學所研究環(huán)境友好的化學過程和推廣綠色化學的教育。2.3 高潮階段1999 年綠色化學發(fā)展到1999 年達到了世界性發(fā)展的階段首先誕生了世界上第一本英文國際雜志Green Chemistry 同時還在Internet 上建立了綠色化學網(wǎng)站例如美國化學會的綠色在英國牛津多次召開在歐洲掀起了綠色化學的浪潮英國出版了第一本綠色化學專著Theory andApplication

36、 of Green Chemistry 1999 年6 月29 日7 月1 日美國的第三屆綠色化學和工程會議舉辦主題是向工業(yè)進軍討論在現(xiàn)代工業(yè)如何有效利用資源應用綠色化學科研成果等問題8 月美國化學會召開國際性專題會議如何利用再生資源研究從可再生資源中再生化學物質的途徑同年的6 月28 日在英國倫敦舉辦生態(tài)設計及維持發(fā)展會議與會70 多名代表討論了生物化學設計的有關問題7 月12 13 日召開可持續(xù)產(chǎn)品設計會議其間美國日本也召開了不少會議來研究綠色化學的不同問題值得一提的是澳大利亞皇家化學研究所RACI 于1999 年也設立綠色化學化學挑戰(zhàn)獎此獎項旨在推動綠色化學在澳洲的發(fā)展獎勵為防止環(huán)境污染

37、而研制的各種易推廣的化學革新及改進表彰為綠色化學教育的推廣作出重大貢獻的單位和個人其重點是1 更新合成路線提倡使用生物催化光化學過程仿生合成及無毒原料等2 更新反應條件以降低對人類健康和環(huán)境的危害鼓勵使用無毒或低毒的溶劑提高反應選擇性減少廢棄物的產(chǎn)生與排放3 設計更安全的化學產(chǎn)品下設三個獎項科研技術獎小型企業(yè)獎及綠色化學教育獎10 現(xiàn)已頒發(fā)兩屆1999 年的得主是健康科學與工業(yè)有機研究所的Chris Strauss 教授2000 年授予給Kennedy 教授2000 年美國化學會出版了第一本綠色化學教材書旨在推動綠色化學教育的發(fā)展1 月在Monash 大學成立澳大利亞研究協(xié)會專門研究中心該中心

38、由Monash 大學和聯(lián)邦政府共同贊助是為了形成國際公認的綠色化學研究中心可持續(xù)產(chǎn)品設計第五屆會議在德國舉行美國化學會在2000 年召開了幾次國際性會議6 月1821 日舉行綠色化學研討會是美國化學會新英國區(qū)的第一次會議8 月2024 日召開清潔溶劑專題研究會也舉辦了第219 屆美國化學會國際會議而首屆英國綠色化學獎在2000 年度成功完成頒獎儀式此獎項由英國皇家化學會(RSC) Salter 公司Jerwood 基地工商部環(huán)境部聯(lián)合贊助意在鼓勵更多的人投身于綠色化學研究工作推廣工業(yè)界的最新發(fā)展成果每年將有三項獎項產(chǎn)生Jerwood Salters 環(huán)境獎用來獎勵年齡低于40 歲的科研人員特別

39、是那些和工業(yè)界有合作的工作人員獎金為10000英磅Salters 公司和Jerwood 基地共同贊助工業(yè)獎及小型企業(yè)獎將會獲得獎品和證書2000年度授予Imperial 大學的Chris Braddock “Jerwood Salters 環(huán)境獎” Dystar 英國有限公司和工業(yè)共聚物生產(chǎn)公司分別獲得首屆工業(yè)獎和小型企業(yè)獎11。2001 年英國皇家學會召開綠色化學可持續(xù)產(chǎn)品和過程會議由英國皇家學會主辦綠色化學網(wǎng)站化工研究所及歐洲化學聯(lián)盟協(xié)力于3 月3 6 日在Wals Swansea 大學舉行1次會議涵蓋了化學和化學工程的重要前沿包括綠色化學清潔工藝污染最小化減少危險物及反應等很多內(nèi)容1 月10 13 日在印度Delhi 大學化學系主辦了綠色化學國際研討會提出了當前化學家所面臨的挑戰(zhàn)展示了綠色化