9第九章 药物合成工艺中的绿色化学
药物合成中的绿色化学理念
药物合成中的绿色化学理念在当今的药物研发和生产领域，绿色化学理念正逐渐成为引领行业发展的重要方向。
随着人们对环境保护和可持续发展的重视程度不断提高，传统的药物合成方法所带来的环境污染和资源浪费等问题日益凸显。
绿色化学理念的引入，为解决这些问题提供了新的思路和方法。
绿色化学，又称环境无害化学、环境友好化学，其核心是利用一系列原理和方法来减少或消除在化学产品的设计、生产和应用中有害物质的使用和产生。
在药物合成中，绿色化学理念的应用具有重要的意义。
首先，传统的药物合成过程往往涉及大量有机溶剂的使用。
这些有机溶剂不仅具有挥发性，容易造成空气污染，而且多数具有毒性，对操作人员的健康构成威胁。
同时，有机溶剂的处理和回收也需要耗费大量的能源和资源。
绿色化学理念倡导使用绿色溶剂，如水、超临界流体或离子液体等，来替代传统的有机溶剂。
以水为例，它是一种无毒、无污染、廉价且易得的溶剂，在某些反应中能够取得与有机溶剂相当甚至更好的效果。
其次，催化剂在药物合成中起着至关重要的作用。
传统的催化剂往往存在着效率低、选择性差、难以回收等问题。
绿色化学理念鼓励使用高效、高选择性且可回收的催化剂。
例如，酶作为一种生物催化剂，具有高度的选择性和催化效率，在一些药物合成反应中能够显著提高反应的产率和纯度，同时减少副产物的生成。
此外，一些新型的固体催化剂，如金属有机框架材料（MOFs）和共价有机框架材料（COFs），由于其独特的结构和性质，也在绿色药物合成中展现出了巨大的潜力。
在药物合成路线的设计方面，绿色化学理念强调原子经济性。
即，在化学反应中，应尽可能使原料中的原子全部转化为目标产物，最大限度地减少废物的产生。
例如，通过合理设计反应步骤和选择反应条件，可以避免不必要的保护和去保护步骤，从而提高反应的原子利用率。
此外，采用串联反应或一锅法反应，将多个反应步骤在一个反应容器中进行，不仅可以减少中间产物的分离和纯化过程，降低能耗和环境污染，还能提高生产效率。
药物合成中的绿色化学PPT课件
强调在药物合成过程中减少或消 除对人类健康和环境的影响，实 现可持续发展。
绿色化学的重要性
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保护环境Байду номын сангаас
通过减少药物合成过程中 的废物和有害物质排放， 降低对环境的污染。
提高效率
采用绿色化学方法可以显 著提高药物合成的效率和 产量，降低生产成本。
保障人类健康
绿色化学有助于减少药物 合成过程中对人体有害的 物质，从而保障人类健康。
社会接受度挑战
提高公众对绿色化学的认知
通过科普宣传和教育，提高公众对绿色化学的认知和理解，增强 社会对绿色化学的接受度。
加强监管和政策支持
政府应加强监管，制定严格的环保法规，同时提供政策支持，鼓励 企业采用绿色化学技术。
建立绿色化学产业联盟
通过建立产业联盟，加强企业间的合作与交流，共同推动绿色化学 的发展。
未来发展方向和前景
创新绿色合成方法
随着科学技术的不断发展，将会有更多的创新绿色合成方 法被开发出来，为药物合成提供更多选择。
实现智能化和自动化生产
通过智能化和自动化生产，提高药物合成的效率和安全性， 减少人工操作带来的误差和危险。
拓展应用领域
随着绿色化学技术的不断完善和应用，其应用领域将不断 拓展，不仅限于药物合成，还将应用于其他领域如材料、 染料等。
绿色化学的发展历程
起源
未来趋势
20世纪90年代初，随着全球环境问题 日益严重，绿色化学作为一门新兴学 科应运而生。
随着科技的不断进步，绿色化学将继 续向更加高效、环保、可持续的方向 发展。
发展阶段
经过几十年的发展，绿色化学在理论 和实践方面取得了长足进步，广泛应 用于药物、染料、农药等领域。
药物合成中的绿色合成研究
药物合成中的绿色合成研究摘要：化学合成制药中的绿色有机合成，是指采用无毒、无害的原料、催化剂和溶剂，选择具有高选择性、高转化率，不生产或少生产副产品的对环境友好的反应进行合成，其目的是通过新的合成反应和方法，开发污染最低、能源消耗最少的先进合成方法，从根本上消除或减少环境污染。
本文对药物合成中的绿色合成进行了研究探讨。
关键词：化学制药；绿色合成；环境友好化学合成制药中的绿色有机合成，是指采用无毒、无害的原料、催化剂和溶剂，选择具有高选择性、高转化率，不生产或少生产副产品的对环境友好的反应进行合成，其目的是通过新的合成反应和方法，开发污染最低、能源消耗最少的先进合成方法，从根本上消除或减少环境污染。
一、绿色化学概述绿色化学又称清洁化学，是指用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染，反应物的原子全部转化为期望的最终产物。
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。
绿色化学从反应效率着手，注重提高化学反应效率，尽可能地将反应物转化为可再次利用的产物。
该技术不仅是保护环境，建设环境友好型社会的必然选择，更有利于建设环境友好型的产业，节省大量的工业资源和环保投入。
绿色化学技术因具有环境友好的特点，而且能大大降低对人们身体健康的危害，在化工行业一经投入便得到了快速而广泛的应用，被众多化工企业所青睐，绿色化学的技术特点主要体现在以下几个方面：(1) 绿色化学设计的化工原料不会危害到人类的健康和生态环境，如在传统化工生产中经常会用到对人类危害很大的异氰酸酯，对化工行业工人的身体健康极为不利。
绿色化学技术所使用的异氰酸酯原料，是通过一氧化碳合成的，可以直接过胺羰基化完成合成，现在已经实现了工业化生产。
(2) 同绿色化学一样，生物技术的发展也能很好的应用于化工行业的生产中，新型催化剂结合绿色化学和先进生物技术，可以开发出新的绿色合成工艺，如实现在水溶液中或温和的环境条件下进行化学合成反应等，采用新型无毒催化剂代替有毒催化剂，提高催化性能，以减少催化剂的含量，降低催化剂可能对环境造成的危害。
有机合成中的绿色化学
有机合成中的绿色化学在当今社会，化学领域的发展日新月异，而有机合成作为化学的重要分支，为我们的生活带来了无数的新产品和材料。
然而，传统的有机合成方法往往伴随着大量的废弃物排放、能源消耗以及对环境的不良影响。
为了实现可持续发展，绿色化学的理念应运而生，并在有机合成中发挥着越来越重要的作用。
绿色化学，简单来说，就是在化学过程中尽量减少或消除对环境有害的物质和过程，以达到保护环境和人类健康的目的。
这一理念要求我们在设计、开发和实施化学过程时，从源头上考虑如何减少污染、节约资源和提高效率。
在有机合成中，绿色化学的原则主要包括以下几个方面：首先是预防污染。
这意味着我们要在合成路线的设计阶段就考虑如何避免产生有害的副产物和废弃物。
通过选择合适的反应原料和试剂，以及优化反应条件，可以减少甚至消除不必要的污染物生成。
其次是原子经济性。
传统的有机合成往往只关注目标产物的生成，而忽略了反应过程中原子的利用率。
绿色化学则强调要使反应中的原子尽可能多地转化为最终产品，从而减少废物的产生。
例如，某些反应可以通过选择合适的催化剂，提高原子的利用率，减少废弃物的排放。
再者是使用无害的溶剂和助剂。
在有机合成中，溶剂的使用是不可避免的，但许多常用的有机溶剂如苯、甲苯等具有毒性和挥发性，对环境和人体健康有害。
因此，寻找绿色、环保的溶剂如超临界流体、离子液体等成为了研究的热点。
此外，还有能源效率的提高。
减少能源的消耗不仅有助于降低成本，也是绿色化学的重要目标之一。
采用高效的反应设备和工艺，以及利用可再生能源来驱动反应，可以有效地提高能源效率。
为了实现有机合成中的绿色化学，科学家们不断探索和创新，开发出了许多新的方法和技术。
催化技术在绿色有机合成中发挥着关键作用。
高效的催化剂可以降低反应的活化能，提高反应速率和选择性，减少副反应的发生。
例如，均相催化和多相催化技术的不断发展，使得许多有机反应能够在更温和的条件下进行，降低了能源消耗和废弃物的产生。
药物制备工艺中的绿色合成研究
药物制备工艺中的绿色合成研究随着环境保护意识的提高和可持续发展理念的普及，绿色合成成为了制药工业中的热门话题。
绿色合成是指通过减少或消除废弃物、减少使用有毒反应试剂、使用可再生原料等方法，实现对有机化合物的高效合成。
本文将讨论药物制备工艺中的绿色合成研究，旨在探索一种可持续、环境友好的药物合成方法。
以下将从可再生原料、催化剂、溶剂选择以及废弃物处理等四个方面展开论述。
一、可再生原料的利用在绿色合成中，选择可再生原料是至关重要的一步。
可再生原料通常指来源于农业、林业和植物资源等可再生资源的化学品。
利用可再生原料作为起始物质可以降低对石油类化石资源的依赖，减少环境污染和废弃物的产生。
以生物质为例，通过将废弃的农作物、植物纤维等转化为糖类等可再生原料，再以糖类为基础进行合成反应，可以实现对药物的绿色合成。
二、催化剂的选择催化剂的选择在绿色合成中起着至关重要的作用。
传统的合成过程中常常使用有毒的金属催化剂，对环境造成严重污染。
而绿色合成则注重选择环境友好、高效、可降解的催化剂。
例如，使用天然酶作为催化剂进行催化转化反应，既提高了反应的选择性和效率，又避免了使用有毒金属催化剂产生的环境问题，实现了对可持续发展目标的贡献。
三、溶剂的选择在传统的有机合成过程中，溶剂的选择往往被忽视，导致大量有机溶剂的使用，对环境造成严重污染。
而绿色合成则强调选择绿色溶剂，如水、CO2、离子液体等。
这些绿色溶剂在合成过程中使用量较少，对环境的影响较小，符合可持续发展的要求。
因此，在药物制备工艺中，应当尽量避免使用有机溶剂，选择绿色溶剂以实现绿色合成的目标。
四、废弃物处理废弃物处理是绿色合成过程中不可忽视的环节。
合成过程中产生的废弃物对环境造成了严重的污染。
因此，合理处理废弃物并实现资源循环利用至关重要。
通过采用新型技术和方法，如催化转化、生物降解等，将有害废弃物转化为可再生资源，减少对环境的损害并实现对可持续发展目标的贡献。
总结起来，药物制备工艺中的绿色合成研究对于实现药物工业的可持续发展具有重要的意义。
化学合成药物的绿色化发展
化学合成药物的绿色化发展1. 引言1.1 化学合成药物的绿色化发展概述化学合成药物的绿色化发展旨在促进药物生产过程中的环境友好和可持续性发展。
随着全球环境问题的日益严峻，人们对于绿色合成技术在药物制备中的应用越来越重视。
传统的药物合成过程往往需要大量的有机溶剂和高温高压条件，这不仅会产生大量有害废物，还会消耗大量资源和能源。
推动化学合成药物的绿色化发展成为当下的重要课题。
绿色合成技术在药物制备中的应用包括采用催化剂、微波辐射、超临界流体等新技术，实现对废物的高效治理和资源的最大化利用。
绿色溶剂的应用也逐渐成为化学合成药物中的重要趋势，例如水、离子液体等绿色溶剂的使用有助于减少有机溶剂对环境的污染。
未来化学合成药物的绿色化发展还将面临诸多挑战，如如何在保证药物质量的前提下降低生产成本，如何实现可持续生产等。
绿色化发展对药物行业的推动作用将引领药物生产进入一种更加环保、高效、可持续的发展模式。
1.2 绿色化发展的重要性绿色化发展是当今化学合成药物领域的重要趋势之一。
随着环境污染和资源浪费的日益加剧，绿色化合成技术的重要性日益凸显。
绿色化发展不仅可以减少对环境的影响，降低能源消耗和化学废物的排放，还可以提高药物合成的效率和质量。
绿色化发展还可以带来更加可持续和经济的生产方式，有利于保护环境和促进社会可持续发展。
在当今全球温室气体排放不断增加的情况下，绿色化发展的重要性不言而喻。
传统的化学合成药物制备过程往往伴随着大量的废物排放和能源消耗，对环境造成了严重的污染。
而采用绿色合成技术可以大幅减少这些负面影响，减少化学品使用量，降低排放物的产生，有助于构建一个清洁、美丽的地球。
发展绿色化合成技术已经成为当今化学合成药物领域的重要方向之一。
只有注重环境保护，积极推动绿色化发展，才能实现药物生产的可持续发展，为人类健康和环境保护作出更大的贡献。
2. 正文2.1 绿色合成技术在药物制备中的应用绿色合成技术在药物制备中的应用是当前药物绿色化发展的重要组成部分。
药物合成中绿色化学的运用
药物合成中绿色化学的运用在经济不断发展的过程中，科学技术也在原有基础上取得较大幅度的进步。
与之相反的是化工生产会给环境造成相当严重的污染。
在此过程中，绿色化学概念得以衍生。
从根本上实现对化工生产环境污染程度的改善是绿色化学最为显著的优势与特征，尤其是在保护以及治理环境过程中绿色化学所发挥的作用不可替代。
本文主要针对药物合成中绿色化学的运用进行进一步分析，这对药物合成的进一步发展有相当重要的作用。
标签：药物合成；绿色化学；应用全面提升化学反应效率是绿色化学最为显著的优势，同时也可将反应物最大程度地实现对再次利用产物的转化。
在环境保护以及生态环境方面绿色化学技术占据相当重要的位置。
我国化工产业的不断改革与发展可实现对经济发展不断提升现象的直观体现。
这会将更大的便利性带给人民群众，但是我们也不能忽视其中的不足，严重污染生态环境就是其中之一，我们必须借助绿色化学对其进行有效改善。
一、绿色化学的概念与特点1.概念绿色化学又被称为清洁化学、环境友好化学和环境无害化学，随着近年来我国化工产业的逐步发展与革新，再加之我国经济发展速度的不断提升，化工物品在为人类带来方便的同时也严重影响了环境的生态化。
现阶段化工物品已经成为生态环境保护过程中的重要制约因素，它是世界上最大的环境污染物，是人类开展环保工作的重要阻碍。
因此，化工生产绿色化学的概念营运而生，绿色化学的研究，不仅可以提高生产化工物品时的能源利用率，除此之外，该项技术也是人类保护生态环境，促使环境朝着健康方向发展的重要手段之一。
2.特点自绿色化学技术发展以来，被化工企业所青睐，不仅被广泛应用，还得到快速发展，它是一门能降低危害人们身体健康及生态环境平衡的有害物质的技术，其主要特点表现为以下四点：（1）它所选用的绿色化工原料不会对人类身体健康和生态环境造成危害。
譬如，传统生产方法中使用较高性的毒光气来生产异氰酸酯，异氰酸酯对人类的危害极大。
而绿色化学技术使用CO合成异氰酸酯原料，直接通过胺羰基化完成合成，如今工业化已实现。
药物合成中的绿色化学实践
药物合成中的绿色化学实践在当今的医药领域，药物合成不仅关乎人类健康，也与环境保护紧密相连。
随着人们对环境问题的日益重视，绿色化学的理念在药物合成中逐渐得到广泛应用。
绿色化学，简单来说，就是在化学过程中尽量减少或消除对环境有害的物质生成，以降低化学活动对生态系统的负面影响。
在药物合成领域引入绿色化学实践，具有多方面的重要意义。
首先，从资源利用的角度来看，传统的药物合成方法常常存在原料利用率低的问题。
大量的起始原料在反应过程中转化为废弃物，这不仅造成了资源的浪费，还增加了后续处理废弃物的成本和环境压力。
而绿色化学强调原子经济性，即尽可能使反应中的原子全部转化为目标产物，从而提高原料的利用率，减少浪费。
其次，绿色化学有助于降低药物合成过程中的能源消耗。
许多传统的合成反应需要在高温、高压等苛刻条件下进行，这无疑需要消耗大量的能源。
通过采用绿色化学的策略，如优化反应路线、使用新型催化剂等，可以在较温和的条件下实现高效反应，从而显著降低能源需求。
再者，减少环境污染是绿色化学在药物合成中的关键目标之一。
传统合成过程中产生的有毒有害废弃物，如有机溶剂、重金属等，如果处理不当，会对土壤、水体和大气造成严重污染。
绿色化学实践通过选择环境友好的溶剂、试剂以及设计更清洁的反应路径，能够最大限度地减少污染物的排放，保护生态环境。
那么，在药物合成中，有哪些具体的绿色化学实践呢？溶剂的选择是其中一个重要方面。
传统的药物合成常常依赖有机溶剂，如二氯甲烷、甲苯等。
这些有机溶剂不仅具有挥发性，容易造成空气污染，而且处理起来较为困难。
如今，越来越多的研究者倾向于使用绿色溶剂，如水、超临界二氧化碳、离子液体等。
水作为一种最常见的绿色溶剂，具有无毒、无害、廉价且易于获取的优点。
超临界二氧化碳具有类似液体的溶解性和类似气体的扩散性，在某些反应中表现出独特的优势。
离子液体则具有稳定性高、挥发性低、可设计性强等特点，能够为特定的反应提供理想的环境。
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人类的抗疾病能力增强，寿命延长 1913年：合成氨 、化肥、农药业迅猛发展——农业生产 1941年：DDT——减轻了人口的增长对粮食到处需求的压力 1921年：天然气 1930年：聚乙烯 ——石油化学工业——改变了人类的生活方式 1939年：顺丁橡胶——为材料、计算机等提供了物质保障 问题：化学工业带来严重的环境污染
第九章：药物合成工艺中的绿 色化学
Content
•第一节：绿色化学概述
•第二节：绿色化学的原则与手段 •第三节：水溶剂合成及其在药物合成工艺的应用 •第四节：无溶剂合成及其在药物合成工艺的应用 •第五节：药物制造中的微波反应
第一节：绿色化学概述
化学工的贡献及带来的问题
贡献： 1928年：青霉素——抗生素类药物——制药业蓬勃发展——使
可以看出，产品越精细复杂，E 值越大。这是因为产品越复杂， 生产步骤越多，原子利用率越低的缘故。
7.2.2 绿色化学的常用手段 原子经济性反应
理想的原子经济性反应是原料中的原子百分百地转变成产物，而不 产生副产物或废物，实现废物的“零排放”。
布洛芬合成 Boots公司的Brown合成方法，从原料要通过六步反应，才能得到产品。 每步反应中的原料只有一部分进入产物，而另一部分则变成废物，所 以采用这条路线生产布洛芬，所用原料中的原子只有40％进入最后产 品中去。最近，德国BAS公司与Hoechst Celanesee公司合资的 BHC公 司发明了生产布洛芬的新方法，该方法只采用三步反应即可得到产品 布洛芬，其原子经济性达到77％。也就是说新发明的方法少产废物37 ％，BHC公司因此获得1997年度美国“总统绿色化学挑战奖”。
Pd
Cl N O
H N
CH2 CH2NH3
传统的合成异布洛芬的反应
原子经济性%=（异布洛芬分子量/所有反应物分子量）×100= （206/514.5）×100=40%
Hoechst公司和Boots公司联合组成的BHC公司研制开发新的异布洛芬 的绿色合成路线
如果考虑到第一步反应产生的硝酸回收利用，则原子 经济性升至99%
•
•
•
安全的溶剂和助剂（Safer Solvents and Auxiliaries）：所使用的辅助物质包括溶剂、 分离试剂、和其他物品应是无害的。
• 设计要讲求能效（Design for Energy Efficiency）。化学加工过程 的能源要求应考虑它们对环境和经济的影响并应尽量节省。 • 使用可再生的原料（Use Renewable Feedstocks）。当技术和经济 上可行时，原料和加工厂粗料都应可再生。
投入下，生产效率高得多等优点。在环境效益与低投入获益方面，
绿色合成显示出极大的优势。
BHC公司的异布洛芬合成方法的研制成功 1997年赢得美国总统绿色化学挑战奖 1993年还赢得了Kirpafrick化学成就奖
第三节：水溶剂有机合成及其在药物合成工艺 中的应用
传统的有机反应是以有机溶剂为介质，通常会造成环境污染。 生命过程的所有化学反应都是在水溶液中进行的，并且反应条 件温和。 水相有机反应就是模拟自然界中的各种化学反应，利用各种模 拟酶来催化以水为介质的有机反应。
布洛芬 生产
原 合 成 方 法
新 合 成 方 法 原子利用率 40% 原子利用率 77%
采用无毒无害的原料
初始原料的选择是绿色化学所应考虑的重要因素，寻找替代的环境 无害的原料也是绿色化学的主要研究方向之一。 例如采用碳酸二甲酯代替硫酸二甲酯进行选择性甲基化反应。 发展高选择性、高效的无毒无害催化剂 80％以上的化学品均是通过催化反应制备的，催化剂在当今化工生产中 占有极为重要的地位，而新催化材料是创造发明新催化剂的源泉，也是开 发绿色化工技术的重要基础。通过新催化剂的开发形成新工艺新技术，最 终提高反应的原子经济性。
• 并且，在国家科技部的支持下，已在中国科技大学和四川大学 组建了绿色化学研究中心。
• 绿色化学的理论基础
• 按照R.Sheldon的说法，要达到无害环境的绿色化学目标，在制造 与应用化工产品时，要有效地利用原材料，最好是再生资源；减 少废弃物量，并且不用有毒与有害的试剂与溶剂。 • 为了达到此目标，Anastas ＆Warner提出了著名的十二条绿色化学 原则(Twelve Principles of Green Chemistry)， 作为开发环境无害产 品与工艺的指导，这些原则涉及合成与工艺的各个方面。简称十 二条，从而为绿色化学的进一步发展奠定了理论基础。
• 绿色化学在我国的兴起
• 1995年，中国科学院化学部的院士们提出以“绿色化学与技术 ——推进化工生产可持续发展的途径”作为重要的科研选题。
• 1997年，举办了以“可持续发展问题对科学的挑战——绿色化 学”为主题的香山科学会议。
• 1999年底又在北京九华山庄举行了以“绿色化学基本科学问题 ”为主题的21世纪核心科学问题论坛。
例：用乙烯合成环氧乙烷
采用乙烯催化环氧化方法仅需一步反应，原子利用率达到100%， 产率99%。
原子利用率达到100％的反应有两个最大的特点： 最大限度地利用了反应原料，最大限度地节约了资源； 最大限度地减少了废物排放（因达到了零废物排放），因而最大限 度地减少了环境污染，或者说从源头上消除了有化学反应副产物引起 地污染。
布洛芬 生产 原 合 成 方 法
新 合 成 方 法 原子利用率 40% 原子利用率 77%
研究环境友好产品。
Rohnhaas公司成功开发一种环境友好的海洋生物除垢剂，获得 美国“总统绿色化学奖”。
提高烃类氧化反应的选择性。
在有机化学产品中，催化剂选择性氧化生产的产品占25%，而烃 类氧化为强放热反应，在一定的反应条件下容易被氧化生成二氧化 碳和水。
有机垃圾
发酵
沼气
运用高效的多步合成技术。
多步化学反应同时在一个反应器中进行。 例如：一锅重排法合成萘普生。
如：以往制备帕金森病药物Lazabemide是从2-甲基-4-乙基吡啶出发
经八步反应合成，总产率仅8%，而利用了Pd为催化剂可一步完成 ，且原子利用率可达100%
Cl N
+
Cl
CO
+
H2NCH2 CH2NH2
物理方法促进化学反应。
比如微波催化有机合成。
利用可再生的资源合成化学品
用生物物质制造天然气 天然气有时也称为沼气，其主要成分是甲烷，目前广泛用作发
电厂和家庭用燃料，部分天然气还用作化工原料。尽管目前天然气
资源储量多于石油，但其储量也是有限的，估计如以天然气为人类 的主要能源，充其量也只能使用100年。另外，天然气储量分布不均， 而输送设备建设投资巨大，因此开发生物质资源制备天然气技术具 有重大意义。
原 生 产 工 艺
新 生 产 工 艺
原子利用率76%
采用无毒无害的溶剂或无溶剂反应
传统的有机化学反应是在一定的反应介质中进行的。如何减少反应 介质对产品、环境等造成的污染和毒害也是绿色化学的重要研究内容。 水为反应介质的反应、超临界反应，离子液体，无溶剂反应均为环境友 好的反应。
简化反应步骤、减少污染物排放，开发新的合成工艺。
环氧丙烷的生产
国内现有的生产技术是从国外引进的氯酸法。 新型催化材料——钛硅-l（TSl）分子筛的开发，使由丙烯环氧化生产环 氧丙烷过程的原子经济性得到明显提高。
采用新的合成原料
采用新合成原料也是提高反应的原子经济性的一种手段。
传统工艺
甲基丙烯酸甲酯的生产工艺
绿色工艺
投资成本低
环氧丙烷的生产
原子利用率31%
• 为了预防污染进行实时分析（Real-Time Analysis for Pollution Prevention）。需要进一步开发新的分析方法使可进行实时的 生产过程监测并在有害物质形成之前予以控制； • 催化作用（Catalysis）。采用具有高选择性的催化剂比化学计 量学的助剂优越的多。 • 防止事故发生的固有安全化学（Inherently Safer Chemistry for Accident Prevention）。在化学过程中使用的物质和物质形态 的选择，应使其尽可能地减少发生化学事故的潜在可能性，包 括释放、爆炸以及着火等。
预期产物的分子量 原子利用率 100% 全部产物的分子量总和 预期产物的分子量 原子利用率 100% 全部反应物的分子量总 和
原子利用率=100%
环境因子 环境因子由荷兰有机化学家Sheldon提出的。以化工产品生产过程 中产生废物的多少来衡量合成反应对环境的影响。 环境因子
第二节：绿色化学的原则和手段
• •
•
十二条绿色化学原则 预防（Prevention）：防止产生废物，比在他产生后再处理或清除更好。
原子经济性（Atom Economy）：设计合成方法时，应尽可能使用于生产加工过程的 材料都进入最后的产品中。 无害（或少害）的化学合成（Less Hazardous Chemical Syntheses）：设计的合成方法 中所采用的原料与生成的产物对人类与环境都应当是低毒或无毒的。 设计无危险的化学品（Design Safer Chemicals）：设计生产的产品性能要考虑限制其 毒性。
废物的质量（ kg） E因子 预期产物的质量（ kg）
环境商（EQ) 化工产品生产过程中产生的废物量的多少、物理、化学性质及其 在环境中的毒性行为等综合评价指标来衡量合成反应对环境造成的 影响。 EQ=E*Q
几个行业的环境因子
行业类别 石油精炼 基本化工 精细化工 制 药 生产规模/Kg 9 11 10 ~10 7 9 10 ~10 5 7 10 ~10 4 6 10 ~10 E 因子 0.1 1~5 5~50 25~100
• 减少衍生物（Reduce Derivatives）。如果可能，尽量减少和避免 利用衍生化反应。因为，此种步骤需要添加额外的试剂并且可能 产生废物。