绿色化学综述范文 13200字
绿色化学与环境保护论文(共2篇)

绿色化学与环境保护论文(共2篇)第1篇:浅谈绿色化学与环境保护绿色化学也被称作环境友好化学、环境无害化学、清洁化学。
绿色化学解决了化工产业在生态环境、资源和经济等方面的问题,是一门从源头上阻止污染的化学。
为了避免生态环境遭到严重的破坏,科学家已经开始研究和开发从本质上减少污染的清洁产品,即绿色化学与环境保护。
一、绿色化学绿色化学是一门能够保护地球环境的化学技术。
它可通过使用自然能源、化学技术和方法来避免给环境造成污染、避免排放有害物质、副产品和废物。
并考虑节能和节省资源。
它消除了各种有害化学物质对生态环境和人类健康危害,是控制化工污染的最有效手段。
绿色化学代表的是一种理念和愿望,它本身在不断的发展变化中逐步趋于实际应用,绿色化学的发展趋势和目标就是适应社会发展对环境、健康和能源等方面日益严格的要求,绿色化学从其现在代表的意义来看,暂时还可用环境友好化学、可持续发展、清洁生产等词汇来进行描述。
虽然绿色化学与环境化学、可持续发展、清洁生产、循环经济等词汇有密切的联系,但它们代表了不同的概念。
二、我国发展绿色化学的意义近年来,由于我国的传统化学工业许多废水、废气与废渣仍未经严格处理就外排,导致工业生产造成的环境污染变得十分严重。
并威胁着人们的生活环境健康。
从当前我国的环境保护、经济水平和社会的要求来看,我国化学工业已经无法再承担使用和产生有危害物质的费用,我们需要大力研究与开发从源头上减少和消除污染的绿色化学,绿色化学能够充分利用资源和能源,采用无毒、无害的原料;绿色化学还可以变废为宝,大大的提高了经济效益,同时还能在无毒、无害的条件下进行反应,以减少废物向环境排放;生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。
从而尽量做到不再产生和处理废物与副产品,绿色化学在环境保护中起着相当大的作用,我们判断绿色化学正是实现污染防止的基础和重要工作。
三、绿色化学的内容绿色化学包括:(一)使用绿色可再生的资源以无毒、无害和可再生资源为化工生产的原料。
关于绿色化学的论文

关于绿色化学的论文 Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】摘要:绿色化学是一门从源头上阻止污染的化学.介绍了绿色化学的一般概念及绿色化学与环境保护的关系,从化学反应条件的绿色化、化学反应途径的绿色化及产品绿色化等方面,就绿色化学对环境的友好性进行了阐述,展望了绿色化学在环境保护方面的发展前景.关键词:绿色化学环境保护可持续发展绿色能源参考资料:《绿色化工与绿色环保》《应用能源技术》“中国新能源信息网”“中国工业可持续发展网”正文:当今时代,人类的生活与化学息息相关。
无论是衣、食、住、行,都离不开化学。
同时,对资源的开发利用成为了当今社会面临的制约经济发展、影响环境的重要因素。
因此,可循环利用、、可持续发展、绿色化学生产被人们提上了议事议程。
我们都知道,随着工业化的大范围普及,环境污染问题已经到了不能再忽略的地步了。
尤其我们发展中国家,化工生产需求很大,而对能源的二次回收利用的不够直接造成的环境破坏远远高于其他发达国家。
这对我们的经济建设造成了巨大的负面影响。
如何正确、有效地解决这个问题,是每一个中国人的责任。
根据资料得,我国“九五”和2010年的环保目标是:到本世纪末,力争环境污染和生态破坏加剧趋势得到基本控制,部分城市和地区环境质量有所改善,2010年基本改变生态环境恶化的状况,城乡环境有比较明显的改善。
为实现“九五”环保目标的两大举措是:①实现污染物排放总量的控制,使2000年主要污染物排放总量控制在1995年水平,确保环境污染加剧的趋势得到基本控制;②实施跨世纪绿色工程计划,主要包括地区和流域环境综合整治项目、城市环保基础设施建设项目、生态环境恢复和保护项目等,重点是三河(淮河、辽河、海河)、三湖(滇池、巢湖、太湖)水污染防治和SO2污染与酸雨控制。
此外,绿色化学中涉及到的不只是地面上各个工厂里的作业,更应该多开发一些绿色能源,如风力、潮汐等已经比较普及的能源站。
化学综述论文

化学综述论文范文一:化学工业节能减排研究前言化学工业推动着人类社会和物质文明的快速发展,也为人类社会作出了重大的贡献,同时伴随而来环境污染问题越来越严重,因此化学工业表现出的“贡献”和“环境污染问题”的两重性对化学工业领域的科研工作者和生产人员提出了挑战。
用绿色的化工工艺取代传统的化工工艺是绿色化学工程与工艺所提出的思想,通过在化学工业生产过程中,在无毒、无害的反应条件下去采用无毒、无害的原料来进行反应,同时使整个反应具有高选择性,进而能够最大限度地减少副产物的生成。
要达到此目的,必须在化工行业推行清洁生产,实现零排放,把污染消灭在生产过程中。
文章针对传统化学工业的发展问题,通过对绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促进作用进行探讨,从而在我们国家今后的化学工业生产中环保性和节能性提供参考依据。
1绿色化学工业概念绿色化学又称“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。
其研究目的在于寻找充分利用原材料和能源且在各个环节都洁净和无污染的反应途径和工艺。
绿色化学工业是把绿色化学的思想引入传统化学工业生产中,并此基础上产生对人类健康、社区安全、生态环境无害的化学工业过程。
2绿色化学工程与工艺的开发早期人们对化学工业所引起的环境污染常常采用的办法是“末端治理”,开发了多种环境保护手段,如:水处理技术、大气污染防治技术、固体废弃物处理技术和噪声治理技术等,对生态环境的保护作出了重要贡献。
但随着人类社会和物质文明的不断发展和进步,环境污染的速度远远快于治理环境污染速度,并且治理环境污染的费用不断增加,而且治标不治本。
而绿色化学工程与工艺是用绿色的化工工艺取代传统的化工工艺,采用无毒、无害的原料,在无毒、无害的反应条件下进行,使反应具有高选择性,最大限度地减少副产物的生成。
从而在化工行业推行清洁生产,实现零排放,实施绿色化工生产,从污染的源头防止污染的发生。
关于绿色化学的论文

摘要:绿色化学是一门从源头上阻止污染的化学.介绍了绿色化学的一样概念及绿色化学与环境爱惜的关系,从化学反映条件的绿色化、化学反映途径的绿色化及产品绿色化等方面,就绿色化学对环境的友好性进行了论述,展望了绿色化学在环境爱惜方面的进展前景.关键词:绿色化学环境爱惜可持续进展绿色能源参考资料:《绿色化工与绿色环保》《应用能源技术》“中国新能源信息网”“中国工业可持续进展网”正文:现今时期,人类的生活与化学息息相关。
不管是衣、食、住、行,都离不开化学。
同时,对资源的开发利用成了现今社会面临的制约经济进展、阻碍环境的重要因素。
因此,可循环利用、、可持续进展、绿色化学生产被人们提上了议事议程。
咱们都明白,随着工业化的大范围普及,环境污染问题已经到了不能再忽略的境界了。
尤其咱们进展中国家,化工生产需求专门大,而对能源的二次回收利用的不够直接造成的环境破坏远远高于其他发达国家。
这对咱们的经济建设造成了庞大的负面阻碍。
如何正确、有效地解决那个问题,是每一个中国人的责任。
其实,实现可持续进展是战略已成为世界许多国家指导经济,社会进展的整体战略,即经济的进展必需和人口、环境、资源统筹考虑。
1987年世界环境与进展委员会提出采纳可持续进展的总原则是:“今天的人类不该以捐躯尔后几代人的幸福而知足其需要。
”可持续进展的核心思想是在经济进展的同时,注意爱惜资源和改善环境,合理地爱惜和改善环境为可持续进展提供物质基础。
环境对进展的约束是由于不合理的进展破坏了环境所致,而合理的进展又为治理环境提供了更多的技术和资金。
总之,我国在制定经济进展目标和政策时,应充分考虑环境问题。
若经济政策既能带来经济效益又不损害环境,它们就能够增进经济的可持续进展。
反之,若是可能带来环境损失,就需要调整打算,以便抵消这些损失。
咱们只有坚持“经济建设、城乡建设和环境建设同步计划、同步实施、同步进展”的指导方针,才能实现人口、资源、环境与进展的良性循环,给子孙后代制造更好的生存和进展条件。
绿色化学方面论文

绿色化学方面论文浅谈绿色化学的进展摘要:绿色化学是一门从源头上阻止污染的化学,因此这门学科还可称为环境无害、友好化学与清洁化学。
世界各国在最近几十年来主要是围绕化学反应材料、参与反应的催化剂以及化工产品的“绿色化”展开研究的。
关键词:绿色环保;化学;研究当今社会,我们正面临着有史以来最为严峻的危机,尤其是环境危机。
大家知道,世界各国的人口正在急剧的增加,导致人类对于可再生与不可再生的资源的消耗日益扩大,耕地、淡水和矿产等资源人均占有量日趋减少,所以人口与资源的矛盾逐渐变得“尖锐化”,环境保护问题就成为世界经济与人类社会发展进步的重要问题之一。
化学工业及其相关产业作为国民经济的支柱产业之一,在为人类创造物质文明作出重大贡献的同时,在生产、生活中也不断排放出大量的有害物质,所以,化学工业及其相关产业也给人类及环境带来不可小视的危害。
眼下,西方发达国家对于环境的治理,已开始从末端治理污染转向开发清洁工业技术、消减污染源头、生产环境友好产品,这就从治标转向了治本,是一大进步。
“绿色技术”已成为21世纪化工技术与化学研究的热点和重要科技前沿。
世界各国在最近几十年来主要是围绕化学反应材料、参与反应的催化剂以及化工产品的“绿色化”展开研究的。
遵照上述主线,文章评述了最近几十年来人类在绿色化学方面进行的一些主要的研究进展。
一、化学原料的高效充分利用——原子经济性反应近年来,化学家们孜孜不倦地研究原子经济性反应,取得很多宝贵成果。
例如,用氯醇法合成环氧乙烷,其原子利用率只有25%,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%。
但是现在已经应用于工业上的一些技术——“原子经济性反应”,仍然还需要进一步从环保、技术、经济等方面进行研究及相关的改进。
人们在化学反应中想要实现高原子经济性,还需要开发新的途径或者用催化反应来替代化学计量反应等方式来实现。
1997年的新合成路线奖的获得者BCH公司的工作即是一个很好的例证。
绿色化学论文

绿色化学论文绿色化学硕士研究论文篇1浅谈生活中的绿色化学摘要:当今社会环境问题日益严峻,对于化学这门能污染环境,更能治理环境的科学肩上所负有的责任就更显得日益沉重。
“绿色化学”这一理念的落实也更显得重要。
下面本人就从绿色化学的一般概念及绿色化学与环境保护的关系,化学反应条件的绿色化、化学反应途径的绿色化及产品绿色化等方面,就绿色化学对环境的友好性进行了阐述,展望了绿色化学在环境保护方面的发展前景。
关键词:绿色化学;环境保护;可持续发展;绿色能源当今时代,人类的生活与化学息息相关。
无论是衣、食、住、行,都离不开化学。
同时,对资源的开发利用成为了当今社会面临的制约经济发展、影响环境的重要因素。
因此,可循环利用、可持续发展、绿色化学生产被人们提上了议事议程。
我们都知道,随着工业化的大范围普及,环境污染问题已经到了不能再忽略的地步了。
尤其我们发展中国家,化工生产需求很大,而对能源的二次回收利用的不够直接造成的环境破坏远远高于其他发达国家。
这对我们的经济建设造成了巨大的负面影响。
如何正确、有效地解决这个问题,是每一个中国人的责任。
其实,实现可持续发展是战略已成为世界许多国家指导经济,社会发展的总体战略,即经济的发展必须和人口、环境、资源统筹考虑。
1987年世界环境与发展委员会提出采用可持续发展的总原则是:“今天的人类不应以牺牲今后几代人的幸福而满足其需要。
”可持续发展的核心思想是在经济发展的同时,注意保护资源和改善环境,合理地保护和改善环境为可持续发展提供物质基础。
环境对发展的约束是由于不合理的发展破坏了环境所致,而合理的发展又为治理环境提供了更多的技术和资金。
一、强化绿色化学意识绿色化学是用化学去预防污染,是设计研究没有或仅有尽可能小的环境负作用的、并在技术上经济上可行的化学品和化学过程。
它是在始端就采用污染预防的科学手段,使过程和终端均有零排放或零污染。
从根本上区别于那些通过“三废”处理与利用来治理污染的化学方法,最大限度的追求“原子经济性”。
绿色化学论文
绿色化学论文绿色化学摘要建立绿色化学的根本目的是从节约资源和防止污染的观点出发,重新审视和改革传统化学,从而使我们对环境的治理可以从治标转向治本。
为此,工业、农业、日常生活等采用无毒、无害并可循环使用的物料,化学反应的绿色化,是从“本”治理环境污染的重要途径。
当今,化学的发展非常迅速。
在20世纪发现和人工合成的化合物的种类是2285万多种,是此之前发现的所有化合物总数的41倍强。
但“化学家太谦虚”,20世纪化学取得的辉煌成就,并未获得社会应有的认可。
关键词绿色化学环境保护原子经济性回收利用Green ChemistrySummaryThe establishment of the fundamental purpose of green chemistry from saving resources and prevent pollution standpoint, review and reform the traditional chemistry, so that our environmental governance can turn from carbohydrates. To do this, industry, agriculture, daily life, such as using non-toxic, environmentally friendly and recyclable materials, chemical reaction of green, is from the "this" governance of environmental pollution in important ways. T oday, chemical development very quickly. In the 20th century, discovery and synthetic compounds of species is 2285 million, is this before all the compounds found in the total number of 41 times. But the chemists so modest, chemical obtained in the 20th century of achievement, has not been recognized by society.Keyword Green chemistry Environment protection Atom economic Recovery and UtilizationKeyword Green Chemistry environment protection Atom economy Recycling前言人类正面临有史以来最严重的环境危机,由于人口急剧的增加,资源的消耗日益扩大,人均耕地、淡水和矿产等资源占有量逐渐减少,人口与资源的矛盾越来越尖锐;环保问题就成为经济与社会发展的重要问题之一。
绿色化学的概念及其对环境生活的改变
绿色化学的概念及其对环境生活的改变绿色化学的概念及其对环境生活的改变绿色化学是指在制造和应用化学产品时应有效利用原料,消除废物和避免使用有毒的和危险的试剂和溶剂,下面是搜集的一篇关于绿色化学对生活环境变化探究的论文范文,欢迎阅读借鉴。
随着化学在生活中扮演着越来越重要的角色,我们的衣食住行已经离不开化学了,化学染料将生活变得五彩缤纷,但同时不当的使用,也会对身体造成伤害;食品添加剂一定程度上改良了食物的色香味,但同时也让越来越多的毒害食品应运而生;高科技材料让生活更便利,同时造成的环境问题不容小觑【1】.化学是一把双刃剑,我们只有好好利用才能充分发挥它的优点。
绿色化学就是以更加健康,无害的方式使用化学,减少化学带来的危害。
1、绿色化学的基本概念1.1绿色化学的概念绿色化学由美国化学会(ACS)提出,核心是利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。
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,它涉及有机合成、催化、生物化学、分析化学等学科,内容广泛。
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【2】.1.2绿色化学产生的背景随着现今人口的急剧增加,各行业的迅猛发展,全球人类正面临着有史以来非常严重的环境危机。
而作为国民经济支柱产业之一的化学工业及相关产业,其大范围的普及在为创造物质文明做出重要贡献的同时,在生产活动过程中不断排放大量有毒有害物质,危害人类健康,给全球环境带来不可忽视的威胁【3】.环境问题:全球气候变暖、核冬天的威胁、臭氧层的破坏、光化学烟雾与大气污染、酸雨、生物多样性锐减、森林的破坏、荒漠化。
绿色化学
绿色化学综述姓名:王微学号:2011600703化学与生活——绿色化学摘要随着社会经济的飞速发展,化学在生活中的角色越来越重要,它的影子出现各个行业:如纺织业、交通运输业、食品生产业、住宅装修业、医药行业等等。
人们的衣、食、住、行哪一样都离不开它。
但是,化学为人们带来了多彩时尚的服装,便利快捷的交通,美味可口的食品,高雅舒适的居住环境的同时,也人们带来了服装污染,环境污染,食品安全问题等。
化学的发展是一柄双刃剑,人们对化学的态度是又爱又恨。
为解决相关的环境问题,我们提出了绿色化学的概念,创造新的绿色能源,利用化学及其它技术减少或消除那些对人类健康、生态环境有害物质。
绿色化学的兴起对全球的环境发展具有积极的重要的作用。
关键词绿色化学、环境污染、能源。
随着现今人口的急剧增加,各行业的迅猛发展,全球人类正面临着有史以来非常严重的环境危机。
而作为国民经济支柱产业之一的化学工业及相关产业,其大范围的普及在为人类创造物质文明做出重要贡献的同时,在生产活动过程中不断排放大量有毒有害物质,危害人类健康,给全球环境带来不可忽视的威胁。
由于人口与资源的矛盾越来越尖锐,污染之风同时正席卷各大洲地区,一方面,我们能够亲身感受到人均耕地、淡水等资源,尤其是纯净资源的余量逐渐减少;另一方面,危机也促使着我们利用科学技术知识探索新新能源和绿色的道路,为我们的家园,我们的子孙贡献绵薄之力。
我国不仅属于人口密集大国,对化工生产的需求也很大,然而对能源的二次回收利用及处理却不够理想,这些因素均对环境友好建设造成了巨大的负面影响。
因此,如何正确、有效地解决我国的环境发展问题,是每位国民的责任。
当今发达国家对于环境的治理,已逐步从治标转向治本,即从末端治理发展至开发清洁工业技术,削减污染源头,生产环境友好产品。
而“绿色技术”也已成为21实际化工技术与化学研究的热点和重要科技前沿【1】。
1.绿色化学的概念绿色化学又称绿色技术、环境无害化学、环境友好化学或清洁化学。
论文: 简论如何发展绿色化学
摘要绿色化学也称环境无害、环境无污染、环境无毒化学,是近十年才产生和发展起来的一门新的学科,它从根本上杜绝污染,合理配置资源。
本文通过与传统的“治理污染”不同的“绿色化学”的概念,即从源头上减少或消除污染的产生,从根本上降低副产品或废物的生成,从而达到保护和改善环境的目的。
关键字:绿色化学,环境污染,治理,生态稳定人类正面临有史以来最严重的环境危机,由于人口急剧的增加,资源的消耗日益扩大,人均耕地、淡水和矿产等资源占有量逐渐减少,人口与资源的矛盾越来越尖锐;环保问题就成为经济与社会发展的重要问题之一。
化学可以粗略地看作是研究从一种物质向另一种物质转化的科学。
传统的化学虽然可以得到人类需要的新物质,但是在许多场合中却既未有效地利用资源,又产生大量排放物,造成严重的环境污染。
绿色化学则是更高层次的化学,它的主要特点是“原子经济性”,即在获得物质的转化过程中充分利用每个原料原子,实现“零排放”,因此既可以充分利用资源,又不产生污染。
一、绿色化学简介(一)什么是绿色化学绿色化学即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、溶剂和试剂、产物、副产物等的使用和产生。
绿色化学的理想在于不再使用有毒、有害的物质,不再产生废物,不再处理废物。
它是一门从源头上阻止污染的化学。
(二)绿色化学的提出与发展化学科学的研究成果和化学知识的应用,使我们衣食住行各个方面都受益匪浅,更不用说化学药物对人们防病祛疾、延年益寿、更高质量地享受生活等方面起到的作用。
但是另一方面,随着化学品的大量生产和广泛应用,给生态环境带来了极大的危害。
这种情况引起了越来越多的人的关注。
1990年,美国明确提出了污染预防这一概念,要求杜绝污染源,指出最好的防止有毒化学物质危害的办法就是从一开始就不生产有毒物质和形成废弃物。
此后,人们赋予这一新事物不同的取名:环境无害化学、清洁化学、原子经济学和绿色化学等等。
1995年3月16日,美国总统克林顿宣布设立绿色化学挑战奖计划,以推动社会各界进行化学污染预防和工业生态学研究,鼓励支持重大的创造性的科学技术突破,从根本上减少乃至杜绝化学污染源。
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三一文库()〔绿色化学综述范文 13200字〕绿色化学范文一、浅谈绿色化学与有机合成众所周知,有机化学特别是有机合成化学是一门发展得比较完备的学科。
在人类文明史上,它对提高人类的生活质量作出了巨大的贡献.然而,不可否认,“传统”的合成化学方法以及依其建立起来的“传统”合成化学工业,对整个人类赖以生存的生态环境造成了严重的污染和破坏。
以往解决问题的主要手段是治理、停产、甚至关闭,人们为治理环境污染花费了大量的人力、物力和财力。
20世纪90年代初,化学家提出了与传统的“治理污染”不同的“绿色化学”的概念,即如何从源头上减少、甚至消除污染的产生。
通过研究和改进化学化工过程及相应的工艺技术,从根本上降低、以至消除副产品或废弃物的生成,从而达到保护和改善环境的目的.“绿色化学”的目标要求任何一个化学的活动,包括使用的化学原料、化学和化工过程、以及最终的产晶,对人类的健康和环境都应该是友好的。
因而,绿色化学的研究成果对解决环境问题是有根本意义的。
对于环境和化工生产的可持续发展也有着重要的意义。
十几年来,关于绿色化学的概念、目标、基本原理和研究领域等已经迈步明确,初步形成了一个多学科交叉的新的研究领域。
具体来说,绿色化学的基本原理可以有以下几个方面:1)防止污染的产生优于治理产生的污染;2)原子经济性;3)只要可行,应尽量采用毒性小的化学合成路线:4)更安全的化学晶的设计应能保留其功效,但降低毒性;5)应尽可能避免使用辅助物质(如溶剂、分离剂等),如用时应是无毒的;6)应考虑到能源消耗对环境和经济的影响,并应尽量少地使用能源;7)原料应是可再生的,而非将耗竭的;8)尽量避免不必要的衍生化步骤;9)催化性试剂(有尽可能好的选择性)优于当量性试剂;10)化工产品在完成其使命后,不应残留在环境中,而应能降解为无害的物质:11)分析方法必须进一步发展,以使在有害物质生成前能够进行即时的和在线跟踪及控制:12)在化学转换过程中,所选用的物质和物质的形态应能尽可能地降低发生化学事故的可能性。
19xx年美国设立了总统绿色化学挑战奖,旨在奖励在创造性地研究、开发和应用绿色化学基本原理方面获得杰出成就的个人、集体或组织。
共有五个奖项:学术奖(Acadmic Aard)、中小企业奖(Small Busiss Aard)、新合成路线奖(Alraiv Syic Paays Aard)、新工艺奖(AlraivSolv/Racio Codiios Aard)和安全化学品设计奖(Dsigig Sar Cmicals Aard)。
从设立的奖项和历届获奖的研究成果也可以大致了解绿色化学所涵盖的范围。
从根本上说,绿色化学是要求化学家从一个崭新的角度来审视“传统”的化学研究和化工过程,并以“与环境友好”为基础和出发点提出新的化学问题,创造出新的化工技术。
作为一个多学科交叉的新的研究领域,绿色化学尚有许多基本的科学问题需要深入研究。
这里,仅就比较熟悉的绿色化学中的有机合成方面的问题提出看法,供大家参考和讨论。
二、以绿色化学的原理审视和发展有机合成方法学1.原子经济性19xx年,著名化学家B.M.ros提出以“原于经济性”的观念来评估化学反应的效率,也就是,要考察有多少反应物分子进入到最后的产物分子。
理想的“原子经济性”反应,应该是有100%的反应物转化到最终产物中,而没有副产物生成。
显然,“原子经济性”的观念是绿色化学的基本原理之一。
传统的有机合成化学比较重视反应产物的收率,而较多地忽略了副产物或废弃物的生成。
例如,iig成烯反应是一个应用非常广泛的有机反应,但从绿色化学的角度来看,它生成了较多的副产物,“原子经济性”很差。
在B.M.ros提出“原予经济性”观念的初始并没有被学术界和工业界所接受和重视。
但是,经过多年的实践,许多化学家,包括一些企业界的人士都认识到“原子经济性”原则的重要性。
B.M.ros教授也因此获得了19xx年美国总统绿色化学挑战奖学术奖。
当然,目前真正属于高“原子经济性”的有机合成反应,特别是适于工业化生产的高“原子经济性”的有机合成反应还不多见。
实现“原子经济性”的目标是一个长的过程。
科学工应该自觉地用“原子经济性”的原则去审视已有的有机合成反应,井努力开发符合“原子经济性”原则的新反应。
2.发展高选择性、高效的催化剂绿色化学所追求的目标是实现高选择性、高效的化学反应,极少的副产物,实现“零排放”,继而达到高“原子经济性”的反应。
显然,相对化学当量的反应,高选择性、高效的催化反应更符合绿色化学的基本要求。
(1)催化的不对称合成反应获得单一手性分子的方法中,外消旋体的拆分是一个重要的途径。
但是,理想的产率也只能达到50%;另一半异构体只能废弃,而可能对环境造成污染。
从绿色化学的角度看,原子经济性是很差的。
因此,对于合成单一的手性分子,催化的不对称合成反应应该是首选的,也是最重要的。
催化的不对称反应是有机合成化学研究的热点和前沿,也是有关手性药物研究的主要兴趣之一。
20xx年的诺贝尔化学奖授予了Kols,oyori和Sarplss三位化学家,以表彰他们在催化不对称反应的研究方面所取得的卓越成就,也说明开展催化不对称反应研究的重要意义。
在催化不对称反应的研究日益发展的时候,应重视以下两个方面。
1)应重视新观念、新技术、新方法和新型手性催化剂的研究和应用例如,外消旋体的动力学拆分是合成光学活性化合物的有效手段,但是理想的产串也只能达到50%,而另一半异构体只能作为副产品废弃掉,造成低的原子经济性.近年来,报道了动态动力学拆分的方法”,即在反应体系中加入另一种催化剂,可以催化异构化反应,这样,单一光学活性化合物的产率就可以达到80%~90%,化学合成的原子经济性有了很大的提高。
其他还比如,不对称活化(毒化)、不对称放大、去对称化反应等新的观念、方法和技术都是需要深入研究和发展的.至于新型手性催化剂的研制,更需要重视具有我国特色的新型手性配体和相应的手性催化剂的研究和开发。
2)注重总结规律,加强理论的研究和指导作用目前,有关的研究主要还是通过经验的积累和反复的实验来筛选和发现优良的手性配体、手性催化剂,以及新型的不对称反应,因此,其发展的方向应该是更多地注重总结规律,加强理论的研究和指导作用。
(2)生物转化反应虽然,对于某些生物催化剂是否会导致污染还没有明确的定论,但是总的来看,生物转化反应非常符合绿色化学的要求:具有高效,高选择性和清洁反应的特点;反应产物单纯,易分离纯化;可避免使用贵金属和有机溶剂;能源消耗低;可以合成一些用化学方法难以合成的化合物。
著名化学家Ci-uy og以在酶促反应所取得的引入瞩目的创新性成就获得了20xx年美国总统绿色化学挑战奖学术奖。
Ci-uy og 教授指出,酶促反应在化学合成工业上的应用具有很大的潜力。
设计与发展适于酶促反应的新的底物和利用遗传工程改变酶的催化性质等,都将大大有利于在制药工业中的应用[6l。
我们认为,生物转化合成反应的研究可集中在以下几个方面:发现新的高活性和高选择性的酶催化剂;扩展酶促反应的适用范围;利用生物工程技术获得高效的酶催化剂;注意解决酶促反应工业中的问题;重视酶促反应的机理研究。
3.简化反应步骤,减少污染排放,开发新的合成工艺对于那些从传统的观念看,设计和效益都是合理的工艺路线也要从绿色化学的原理给以重新审视.这对于有机合成化学提出了新的、更高的要求。
举个例子:Roc Colorado公司在开发抗病毒药物cyov的初期认为,他们所采取的prsilylaio的路线是最好的,也是最有效的。
但是,随着市场需求量的增加,扩大了生产规模,很多原有工艺的问题就暴露了。
Roc Colorado公司对原有的工艺进行了大的改进,采用从鸟嘌吟三酯(guai risr)出发的新合成路线。
与旧工艺相比,新的工艺将反应试剂和中间产物的数量从22种减少到11种,减少了66%的废气排放和89%的固体废弃物,5种反应试剂中有4种不进入最终产物而能在工艺过程中循环使用,产率提高了2倍。
三、新的或非传统的“洁净”反应介质的开发利用选择与环境友好的“洁净”的反应介质是绿色化学研究的重要组成部分。
目前,除了一些个别的例子,如以甲苯代替有毒的苯作为反应介质外,大概主要有以下几种类型的反应介质;超临界和近(或亚)临界流体,液体水,高子液体等,还可以包括一些无溶剂的固态反应。
1.超临界和近临界流体有关超临界二氧化碳作为有机反应的“洁净”介质的研究已有大量的报道,并已引起关注,成为绿色化学研究的一个热点.这里不再赘述。
超临界水的工作也有些报道。
但是,由于需要高压和高温,限制了其在有机反应中的应用。
近来,近临界水(ar-Criical ar)的研究引起了重视。
近临界水有许多优点和特点:相对来说,需要的温度和压力都较低;作为溶剂,对有机物的溶解性能相当于丙酮或乙醇;近临界水的介电常数介于常态水和超临界水之间,因此,近临界水足以既能溶解盐,又能溶解有机化合物:水与产物易分离,用于分离纯化的耗费很小。
在近临界水中进行的有机反应也有一些值得注意的特点。
由于近临界水具有很大的离子化常数(ioizaio cosa),对于某些需要酸催化或碱催化的反应,近临界水也可催化反应,而不必另加催化剂.例如,在近临界水中进行的ridl-Cras反应,不用像传统工业生产那样加入2倍当量的AlCl3,或其他的Lis酸即可反应,.避免了大量的无机盐废弃物的产生.目前,已有报道在近临界水中进行烷基化反应、Aldol缩合反应、氧化反应等的研究结果。
近临界水的应用更适合于小规模、高附加值的化工过程。
对于“洁净”的反应介质,近临界水中的有机反应研究是一个值得注意的课题。
2.以水为介质的有机反应以水为介质的有机反应是“与环境友好的合成反应”的一个重要组成部分。
水相中的有机反应具有许多优点:操作简便,安全,没有有机溶剂的易燃,易爆等问题。
在有机合成方面,可以省略许多诸如官能团的保护和去保护等的合成步骤.水的资源丰富,成本低廉,不会污染环境,因此是潜在的“与环境友善”的反应介质。
从另一个角度看,长期以来,大部分有机反应是在有机溶剂中进行的,有的甚至必须在无水、无氧的条件下进行,有机合成反应的研究也是以有机反应介质为基础的。
以水为介质必然会引出许多新问题,如:有机底物在水中的“疏水作用”;反应底物和试剂在水中的稳定性;水中存在的大量的氢键对反应的影响;以及水中有机反应的机理;水中反应的立体化学:适于水相反应的新试剂和新反应的发现和应用等.可以预见,水相有机反应的研究将会在有机合成化学中开辟出一个新的研究领域。
20xx年美国总统绿色化学挑战奖学术奖授予了李朝军教授也表明水相有机反应的研究正在受到越来越多的关注。
水相有机反应的研究己涉及多个反应类型,如:周环反应;亲核加成和取代反应;金属参与的有机反应:Lis酸和过渡金属试剂催化的有机反应,包括聚合反应;氧化和还原反应,包括加氢反应:水相中的自由基反应等。