绿色化学绿色溶剂
绿色化学绿色溶剂
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反应机理
Gewald 噻吩合成 原子使用率低，锡试剂有毒。 固定化溶剂（Immobolized Solvent） 在一个相互联系的系统中，一个很小的初始能量就可能产生一连串的连锁反应，人们就把它们称为“多米诺骨牌效应”或“多米诺效 应”。 这是消除挥发性有机化合物（VOC）的从头治理方法。 CH-Acidic carbonyl building blocks 临界点附近，物质在超临界流体中的扩散系数变得很小。 Gewald 噻吩合成 超临界流体中酶催化的反应 215, 1, 72 (1882); Ber. , 5, 422 – 434 可通过调节压力来改变其密度，从而调节一些与密度有关的溶剂性质如介电性、粘度等，从而增大控制化学反应的能力和改变化学反 应选择性的可能性。 Gewald 噻吩合成 具有活性氢的化合物与甲醛（或其他醛）、胺进行缩合，生产氨甲基衍生物的反应，亦称为α-氨烷基化反应 每生产100kt丁醛，采用两相催化体系比均相催化体系节约4kt丙烯，相应也节约大量合成气，铑催化剂的消耗也显著减少。 24, 1317, 2962 (1891); 26, 447 (1893). 两步或更多步反应连续发生，不经中间产物的分离，直接得到最终产物的一连串反应 以水为溶剂的两相催化方法 为避免传统Friedel-Crafts反应的副反应产物污染，Kraus开发了一种新方法[27]，利用醛和醌的光化学中介反应，合成苯并二氮杂卓 (benzo- diazepine)，苯品(benzoepine)等环状衍生物。 随温度升高，气体的黏度增大，而液体的黏度减少。
绿色溶剂
无毒无害原料 可再生资源
原子经济反应 高选择性反应
绿色化学的化学小知识
绿色化学的化学小知识绿色化学是指在化学合成和化学过程中，通过最大程度地减少化学污染和消除对环境和人类健康的危害，以及优化工业化学制程中资源利用效率的目标。
看似简单直接，实际上绿色化学是一门涉及多学科的综合性领域，需要我们在化学的基础上融合物理、生物、工程等学科的知识，来推动工业化学领域的可持续发展。
本文主要目的是介绍绿色化学的相关知识，并重点阐述如何在化学实验中应用这些知识来达到绿色化学的目的。
1. 绿色溶剂绿色溶剂是指对环境的影响较小的溶剂，它不仅对环境友好，而且可以在可持续的范围内进行再生和回收利用。
常见的绿色溶剂有：- 水：水是最常见的绿色溶剂，它无毒、无味、廉价、易得、易处理和易回收。
在化学实验中，水可以作为催化剂、反应物和溶剂等多种用途。
- 可生物降解性有机溶剂：比如环己烷、乙酸乙酯、甲醇等。
- 离子液体：离子液体具有较低的蒸汽压力、高的热稳定性、高的离子传导性、极佳的溶解性以及无毒的特点，在某些情况下，可以替代传统有机溶剂。
2. 绿色催化剂绿色催化剂在催化反应中使用，其优点是反应速率较快、化学选择性高、反应条件温和、生成少量或无废物。
催化剂本身不参与反应，也能进行循环使用，减少了废弃物的产生，因此是绿色化学中走向可持续的重要手段。
常见的绿色催化剂有：- 生物酶催化剂- 离子交换树脂催化剂- 针对特定反应的金属催化剂等3. 绿色反应条件绿色反应条件是指在保证反应产物质量的情况下，尽可能降低反应条件的压力、温度和反应时间等因素，从而减少废物的产生。
这些因素还影响到反应速率和选择性，因此在实际应用中需要根据反应体系进行调整。
4. 绿色合成绿色合成是指在减少环境和健康危害的前提下，利用可持续的资源来合成化学物质。
绿色合成的目标是节约能源、降低废物产生、提高反应体系的可持续性。
它需要考虑以下重点领域的知识：- 选择合成方法和反应条件。
从理论上来说，尽量选择合成过程中产生少量废弃物的方法和反应条件。
绿色化学考试重点整理
第一章1。
绿色化学:又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。
指的就是用化学的技术和方法去减少或消灭那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂、产物、副产物等的使用和产生. 2。
双十二规则前十二条原则：(1）预防：防止废物的产生比产生废物后进行处理为好。
（2）原子经济性:设计的合成方法应当使工艺过程中所有的物质都用到最终的产品中去。
(3）低毒害化学合成：设计的合成方法中所采用的原料与生产的产物对人类与环境都应当是低毒或无毒的。
（4）设计较安全的化合物：设计生产的产品性能要考虑限制其毒性。
（5)使用较安全的溶剂与助剂:如有可能就不用辅助物质（溶剂、分离试剂等）,必须用时也要用无毒的.（6）有节能效益的设计：化工过程的能耗必须节省，并且要考虑其对环境与经济的影响。
如有可能,合成方法要在常温、常压下进行.（7)使用再生资源作原料：使用可再生资源作为原料，而不是使用在技术与经济上可耗尽的原料.（8）减少运用衍生物:如有可能,减少或避免运用生成衍生物的步骤（如用封闭基因、保护/脱保护、暂时修饰的物理/化学过程），因为这些步骤要用外加试剂并且可能产生废弃物。
（9）催化反应：催化剂(选择性)优于计量反应试剂。
（10)设计可降解产物：化学产物应当设计成为在使用之后能降解成为无毒害的降解产物而不残存于环境之中。
（11)及时分析以防止污染：要进一步开发分析方法，使其可及时现场分析，并且能够在有害物质生成之前就予以控制。
(12）采用本身安全、能防止发生意外的化学品:在化学过程中，选用的物质以及该物质使用的形态、都必须能防止或减少隐藏的意外（包括泄露、爆炸与火灾）事故发生.后十二规则:(1）鉴别与量化副产物(2)报道转化率、选择性与生产率（3）建立整个工艺的物料衡算（4）测定催化剂、溶剂在空气与废水中的损失(5）研究基础的热化学（6)估算传热与传质的极限（7)请化学或工艺工程师咨询（8)考虑全过程中选择化学品与工艺的效益（9）促进开发并应用可持续性量度(10）量化和减用辅料与其他投入（11）了解何种操作是安全的，并与减废要求保持一致(12）监控、报道并减少实验室废物的排放3。
化学加工中的绿色溶剂选择
化学加工中的绿色溶剂选择随着社会的发展和人们环保意识的提高，绿色化学已经成为当今化工行业的发展趋势。
在化学加工过程中，溶剂的选择对产品质量、生产效率以及环境保护都起着至关重要的作用。
传统的有机溶剂往往存在挥发性大、毒性高、易燃易爆等问题，对人体健康和环境造成危害。
因此，选择绿色溶剂已经成为化学加工中的重要课题之一。
本文将就化学加工中绿色溶剂的选择进行探讨。
**1. 绿色溶剂的定义**绿色溶剂是指在化学加工过程中，具有较低的毒性、挥发性小、对环境友好、可再生利用等特点的溶剂。
绿色溶剂的选择不仅可以减少对环境的污染，降低生产成本，还有利于员工健康和生产安全。
**2. 绿色溶剂的分类**根据来源和性质的不同，绿色溶剂可以分为天然绿色溶剂和合成绿色溶剂两大类。
**2.1 天然绿色溶剂**天然绿色溶剂是指从天然植物、动物或矿物中提取得到的溶剂。
常见的天然绿色溶剂包括乙醇、丙酮、乳酸等。
这些溶剂具有生物可降解性、可再生性强的特点，对环境影响较小。
**2.2 合成绿色溶剂**合成绿色溶剂是通过化学合成得到的具有环保特性的溶剂。
常见的合成绿色溶剂包括超临界二氧化碳、离子液体、水等。
这些溶剂在化学加工中具有较高的溶解能力和选择性，且对环境影响较小。
**3. 绿色溶剂的选择原则**在选择绿色溶剂时，应遵循以下原则：**3.1 安全性**绿色溶剂应具有较低的毒性和挥发性，对人体健康和生产安全无害。
**3.2 环保性**绿色溶剂应具有生物可降解性，不会对环境造成污染，符合环保要求。
**3.3 经济性**绿色溶剂的选择应考虑其成本和可再生利用性，以降低生产成本。
**3.4 适用性**绿色溶剂应根据具体的化学加工过程和要求选择，确保其具有良好的溶解能力和稳定性。
**4. 绿色溶剂的应用**绿色溶剂在化学加工中具有广泛的应用，包括溶剂萃取、溶剂结晶、溶剂沉淀等多个领域。
例如，在药物制备过程中，可以使用绿色溶剂进行提取和结晶，提高产品纯度和产率；在化工生产中，可以使用绿色溶剂替代传统有机溶剂，降低生产成本和环境污染。
绿色化学是什么意思有什么重要性
绿色化学是什么意思有什么重要性绿色化学是研究利用一套原理在化学产品的设计、开发和加工生产过程中减少或消除使用或产生对人类健康和环境有害物质的科学，以下是由店铺整理关于什么是绿色化学的内容，希望大家喜欢!绿色化学的简介按照美国《绿色化学》(GreenChemistry)杂志的定义，绿色化学是指:在制造和应用化学产品时应有效利用(最好可再生)原料,消除废物和避免使用有毒的和危险的试剂和溶剂。
而今天的绿色化学是指能够保护环境的化学技术、它可通过使用自然能源,避免给环境造成负担、避免排放有害物质、利用太阳能为目的的光触媒和氢能源的制造和储藏技术的开发，并考虑节能、节省资源、减少废弃物排放量。
绿色化学又称“环境无害化学”、“环境友好化学”、“清洁化学”，绿色化学是近十年才产生和发展起来的，是一个“新化学婴儿”。
它涉及有机合成、催化、生物化学、分析化学等学科,内容广泛。
绿色化学的最大特点是在始端就采用预防污染的科学手段，因而过程和终端均为零排放或零污染。
世界上很多国家已把“化学的绿色化”作为新世纪化学进展的主要方向之一。
绿色化学的重要性传统的化学工业给环境带来的污染已十分严重，目前全世界每年产生的有害废物达3亿吨～4亿吨，给环境造成危害，并威胁着人类的生存。
化学工业能否生产出对环境无害的化学品?甚至开发出不产生废物的工艺?有识之士提出了绿色化学的号召，并立即得到了全世界的积极响应。
绿色化学的核心就是要利用化学原理从源头消除污染。
绿色化学给化学家提出了一项新的挑战，国际上对此很重视。
1996年，美国设立了“绿色化学挑战奖”，以表彰那些在绿色化学领域中做出杰出成就的企业和科学家。
绿色化学将使化学工业改变面貌，为子孙后代造福。
迄今为止，化学工业的绝大多数工艺都是20多年前开发的，当时的加工费用主要包括原材料、能耗和劳动力的费用。
近年来，由于化学工业向大气、水和土壤等排放了大量有毒、有害的物质。
以1993年为例，美国仅按365种有毒物质排放估算，化学工业的排放量为30亿磅。
2024版高中化学校本课程教材《绿色化学》
水作为溶剂可以溶解许多无 机物和有机物，且对环境和 人体无害。
在有机合成中，水相合成可 以避免使用有机溶剂，从而 减少环境污染和废弃物处理 成本。
水作为溶剂在化学反应中具 有独特的性质，如促进某些 有机反应的进行、提高反应 速率和选择性等。
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离子液体作为溶剂的特点及应用
离子液体由阴阳离子组 成，具有极低的蒸气压、 高热稳定性、宽电化学 窗口等特性。
06 绿色化学品评价标准与方法
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绿色化学品定义及分类
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绿色化学品定义
指在生产、使用和废弃处理过程中 对人类健康和环境无害或危害极小 的化学品。
绿色化学品分类
包括可生物降解化学品、低毒低害 化学品、可再生资源化学品等。
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绿色化学品评价标准建立
评价标准制定原则
01
生物酶催化剂的特点
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02
高催化活性和选择性
反应条件温和
03
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生物酶催化剂在绿色合成中的应用
无毒无害
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生物酶催化剂在绿色合成中的应用
手性药物合成
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生物酶催化剂在绿色合成中的应用
生物柴油生产
功能性食品添加剂合成
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光催化技术在绿色合成中的应用
原子经济性
绿色化学追求高效利用 原料，减少废物生成， 实现原子经济最大化。
能源节约
通过优化反应条件和采 用高效催化剂等手段， 降低能源消耗。
环境友好
使用无毒无害的原料、 溶剂和催化剂，减少对 环境的污染。
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初中绿色化学知识点总结
初中绿色化学知识点总结1. 绿色化学的概念绿色化学是一种以可持续发展和环保为目标的化学科学。
它强调减少或避免对环境和人类健康的危害，减少或替代对环境有害的化学品和工艺，推动资源的有效利用和循环利用。
2. 绿色化学的原则绿色化学有12项原则，其中包括预防污染、设计更安全的化学品、设计可降解的化学品、使用可再生资源等。
这些原则旨在引导化学品生产和使用的方式，最大程度地减少对环境的负面影响。
3. 绿色溶剂在化学实验和工业生产中，溶剂是不可或缺的。
绿色溶剂是指在生产和使用过程中对环境友好、无毒无害、可降解的溶剂。
常见的绿色溶剂包括水、乙醇、液体二氧化碳等。
4. 绿色催化剂催化剂是可以降低化学反应活化能的物质，从而加速化学反应速率而不参与反应本身的物质。
绿色催化剂是指在化学生产中能够高效催化反应、易分离和再生的催化剂。
绿色催化剂的应用可以节约能源、减少化工废物的排放。
5. 绿色材料绿色材料是指在生产和使用过程中对环境友好、可再生、可降解的材料。
比如生物基材料、可降解塑料、环保建材等。
6. 绿色能源绿色能源是指对环境友好、可再生的能源，如太阳能、风能、生物质能等。
学生应该了解各种绿色能源的原理和应用，增强环保意识。
7. 绿色化学实验在学习化学实验的同时，学生也应该注重实验的环保性，避免对环境的污染。
例如选择绿色溶剂、使用绿色催化剂、合理使用能源等。
8. 绿色消费和生活绿色化学知识也应该引导学生在日常生活中选择环保的产品和方式，如减少使用一次性塑料制品、选择环保清洁用品等。
总的来说，初中阶段学习绿色化学知识有助于培养学生的环保意识，提高对化学品安全和环境保护的重视。
学生应该了解绿色化学的基本原理和应用，养成环保、循环利用、节约能源的良好习惯。
希望未来更多的学生能够关注绿色化学，为环保事业贡献自己的力量。
浅析绿色化学在有机化学化工中的应用
浅析绿色化学在有机化学化工中的应用绿色化学是指一种环保型、低风险、低污染的化学方法和技术，是解决环保问题的一种重要途径。
在化学化工领域，绿色化学已经成为一个热门的话题，并被广泛应用于有机化学化工中。
有机化学化工是指从天然有机物或石油化学品中提取、研究、改性、及应用有机化学化工原理及技术，制备出化学品、药品、农药、香料、染料、食品添加剂等车间化学品，使原材料转化成有用的化学品的过程。
1、绿色合成方法传统合成方法需要使用有毒有害的溶剂，催化剂和反应条件。
而绿色化学合成方法可以选择使用无毒、无害、易回收、可再利用溶剂、催化剂和固体酸碱催化剂等，从而达到环保、高效的目的。
例如，嗜水性催化反应上添加矿物粉体固体酸碱催化剂，可使反应活性大大提高，并避免有害溶剂的使用。
2、环保溶剂有机化学合成过程中，使用的有毒、难降解的有机溶剂往往会危害人类健康和环境安全。
绿色化学中，环保溶剂广泛应用，比如水、绿色溶剂、离子液体、淀粉、葡聚糖等。
使用环保溶剂可以降低对环境的污染，优化化学工艺。
3、高效催化剂传统的催化剂在反应过程中往往会引起中毒、转移作用差等问题。
因此，在有机化学中，高效催化剂的开发和应用成为一个重要的研究领域。
绿色化学中，不仅要寻找具有高效催化作用的新型催化剂，还要考虑它的环保、安全性等因素。
非均相催化剂以及无机非金属催化剂等绿色催化剂应运而生。
4、再生资源的应用绿色化学不仅关注环境，也注重节约能源和资源的使用。
绿色化学大力推广再生资源，比如利用植物废弃物制造活性碳，利用咖啡渣提取胡萝卜素等方法，实现再生资源的高效利用。
总之，绿色化学在有机化学化工中的应用，不仅是环境保护的需要，也是可持续发展的需要。
将绿色化学理念融入有机化学化工中，可以提高产品的生物降解性、安全性及过程效率，对于构建循环经济，实现经济、环境和社会的共同可持续发展都具有重要意义。
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每生产100kt丁醛，采用两相催化体系比均相 催化体系节约4kt丙烯，相应也节约大量合成气， 铑催化剂的消耗也显著减少。
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• 室温离子液体：在室温或室温附近温度（30 ~ 50oC）下呈液态。
• 完全由离子构成的有机物质。 • 不同于电解质溶液、经典熔盐。
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离子液体的特性 • 导电性，溶解性 • 低蒸气压，不可燃 • 粘度比普通有机溶剂高1～2个数量级 • 电化学窗口宽 • 可设计、可选择性
In /H 2 O r.t.
R -C H -C H 2 -C H = C H
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Paquette证明，铟可诱导γ-羟基-γ-内酯在水 中立体选择性地烯丙基化，产率较高（93%）。这 可用于合成cembranoids 类化合物的重要中间体
铟是无毒的，不怕空气氧化，容易通过简单的电 化学方法回收，因此可重复使用，保证排出的水无 污染。
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离子液体的合成
• 直接法：
• 两步法：
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咪唑类离子液体的结构通式
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这对合成直链醛、醇、酸等精细化工品是很有 用的。反应后两相容易分离，催化剂保留于水层 中可以循环使用。反应过程中基本上无废物排放， 是环境友好的氢甲酰化技术，有希望取代高压钴膦络合催化剂。
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水溶液中铟催化反应
In, 49，IIIA，银白并略带淡蓝色 ， mp ~156℃，d 7.3 g/cm3 (20℃)。很 软，能用指甲刻痕，比铅的硬度还低
此外，当采用此技术时，保护基和脱保护基，以 及惰性气体保护等均不需要，操作很方便。
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形成C-C键
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水溶液中自由基溴代反应
New Jersey技术研究所和其他大学合作 开 发 了 一 种 多 相 反 应 器 （ Multiphase reactor）,它使得药物和特殊化学品制造中 可用水作反应介质，避免采用有害的有机溶 剂[22]。
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对两相体系中长链烯烃氢甲酰化反应的研究进 一步表明了水溶性有机金属络合催化剂的优势。 因为长链烯烃氢甲酰化生成的高碳醛沸点很高， 更难以用蒸馏的方法回收催化剂，因高温下催化 剂容易失去活性。
李贤均等采用RhCl(CO)(TPPTS)2、TPPTS和阳离 子表面活性剂组成的两相催化体系，催化1-十二 碳烯氢甲酰化反应可以达到很高的活性和区域选 择性，生成的产物十三醛中正十三醛含量可高达 95%。
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• 可以简化反应步骤，加快反应速度，提高产 率和选择性。
• 转化率高，副产物少，后处理比传统反应较 为容易。
• 无溶剂操作可与超临界二氧化碳萃取等方法 相结合，进行后处理，减少有机溶剂使用量。
• 无溶剂反应有一些局限性，部分反应不能使 用此方法，对于放热剧烈的一些反应，也很 难使用无溶剂操作。
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烯烃的氢甲酰化反应
•生产增塑剂用丁醇和异辛醇的最主要方法 •80年代以前，使用溶于有机溶剂的Co或Rh催化剂 •1984年德Ruhrchemie AG公司，水溶性HRh(CO)(TPPTS)3 为催化剂的两相体系。 •TPPTS：间-三苯基膦三磺酸钠
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反应完成后，产物存在于有机相，催化剂保 持在水相，通过两相分离，即可将催化剂与产 物分开，而不需要采用蒸馏方法分离回收催化 剂。
熔点、热稳定性、溶解性能、粘度、电导 率等性质可通过对阴或阳离子的调整而改变
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离子液体的分类
• 按阳离子分 烷基铵阳离子、烷基鏻阳离子、烷基鋶阳离子、N-烷基吡 啶阳离子、N,N’-二烷基咪唑鎓阳离子。。。
• 按阴离子分 多核阴离子：Al2Cl7-、Fe2Cl7-、Cu2Cl3-等 单核阴离子：BF4-、PF6-、NO3-、CH3CO2-等
陈德恒[20]等首先报道了铟诱导在水中进行的 Barbie-Grignard反应,开创了金属铟这一较少被人 利用的元素在水溶液中催化有机物转化的研究。因 诱导反应不需要加入酸和其他促进剂，也无需使用 有机助溶剂，反应在室温下平稳进行。
R -C H O +C H 2 = C H = C H 2 X O H
绿色溶剂
无毒无害原料 可再生资源
原子经济反应 高选择性反应
环境友化剂
无毒无害 溶剂
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溶剂
• 反应介质、分离过程、制剂过程。。。 • 选用什么样的溶剂？ • 尽可能不使用辅助物质，如须使用也应是无
毒无害的。 • 化工过程和实验室常用到有机溶剂。 • 绿色化学研究可完成相同反应的无溶剂系统
或无害溶剂系统。
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一、无溶剂
• 反应必须使用溶剂吗？ • 无溶剂化是解决溶剂污染的最佳方法 • 结合加热、研磨、微波、光照等条件
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反应物呈液体状、产物为固体
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研磨法 （ball milling）
大大缩短反应时间
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微波法
•无溶剂微波反应是将反应物分散担载在氧化铝或蒙 脱土上，这些无机载体不吸收微波，可以使负载在 其上的有机分子充分吸收微波能量，激活分子从而 大大加快反应速度。
这种技术已用于有机物在水溶液中进行 的自由基溴代反应。对环氧化反应已开发出 一种半连续的滴流床反应器。这是消除挥发 性有机化合物（VOC）的从头治理方法。
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三、离子液体
• 由含氮、磷的有机阳离子和无机阴离子所组 成，熔点低于100oC。
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二、水溶剂
• 以水为溶剂的两相催化方法 • 使用水溶性的均相催化剂，与有机反应物组
成两相催化体系，在界面进行反应。 • 反应条件温和、活性高、选择性好。 • 反应产物易分离 • 避免有机溶剂对环境的污染
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安息香缩合反应 Michael加成反应
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形成C-O键