绿色化学
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什么是生物质 生物质的特点
由光合作用产生的
可再生，储量丰富
所有生物有机体的总 称，包括植物、农作 物、林产物等。其中 含有淀粉、纤维素、 木质素等成分。
大部分已高度氧化
比矿物原料更清洁 季节性强，产量、质 量不稳定 需要大量土地
Logo
1996年 “总统绿色 化学挑战奖”学术 奖
Taxas A&M大学 M.Holtzapple教授 利用废弃的生物质, 经石灰消化处理,后 经发酵生产有机化 学品和燃料.
2
；P 〉7.38Mpa
廉价、无毒、易分离 不燃烧，不形成光化学烟 雾，也不破坏臭氧层 从来源上看，是生产合成 氨和天然气的副产物
Logo 超临界co2作溶剂：
应用范围 食品工业
应用类别 中草药有效成分的提取、分离， 药品原料的浓缩、精制 啤酒花、动植物油、咖啡因、植 物色素的提取 天然香料、合成香料的分离和精 制，化妆品原料的萃取
缺点
有毒物质 氟氯烃破坏臭氧层
烃类及其衍生物导致光化学烟雾
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无毒无害的超临界co2
超临界流体 处于超临界温度和超 临界压力下的流体， 是一种介于气态和液 态之间的状态。其密 度与液体接近，而黏 度则与气体接近。这 一流体具有可变性， 其性质随温度和压强 的变化而变化。 超临界co T 〉31℃
生活质量
人类福利
环境保护
可持续发展
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绿色化学的主要研究内容
《绿色化学的进展》闵恩泽 化学通报 1999年第1期p.11
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绿色化学的十二条原则
1.预防 7.使用再生资源作原料 2.原子经济性 8.减少运用衍生物 3.低毒害化学合成 9.催化反应 4.设计较安全的化合物 10.设计可降解产物 5.使用较安全的溶剂与助 11.及时分析以防止污染 剂 12.采用本身安全,能防止发 6.有节能效益的设计 生意外的化学品
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什么是绿色化学
绿色化学，又称环境无害化学、环 境友好化学、清洁化学。它是利用化 学原理和方法来减少或消除对人类健 康、社区安全、生态环境有害的反应 原料、催化剂、溶剂和试剂、产物、 副产物的使用和产生的新兴学科 ，是 一门从源头上减少或消除污染的化 学。
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绿色化学 Green Chemistry
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全球变暖
土地沙漠化
Text 大气污染 人类面临的环境危机
臭氧层破坏
生物多样性减少
淡水资源污染 海洋污染 垃圾围城
酸雨 森林锐减
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绿色化学产生的三个阶段
50年代 50~80年代末
90年代初~
第一阶段
第二阶段
第三阶段
稀释废物 来防治环 境污染
管制与控 制时期
污染预防为 主，末端治 理为辅
Logo
主要内容 绿色化学的起源
绿色化学的十二条原则 绿色化学的研究进展
Logo
绿色化学的起源
传统化学的双重作用 绿色化学产生的三阶段
绿色化学的定义
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二十世纪化学领域的成绩
年代 1913 1941 1928 1930 1938 1939 1921 产品名称 合成氨 杀虫剂DDT 青霉素 聚氯乙烯 尼龙(聚酰胺 ) 顺丁橡胶 乙烯（天然气裂解） 遍及人类的生产、生 活的各个方面 粮食、果蔬产量提高 人均寿命大大延长 作用
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1.预防：防止废物的生成比在其在生成后再治理好。 2.原子经济性：设计的合成方法应使生产过程中使用的 原料最大程度的进入产品之中.(Trost 1991提出)
Trost获1998年美国“总统绿色化学挑战奖”学术奖
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乙烯制备环氧乙烷（ 气体杀菌消毒剂）反应
1）经典方法 二步法
CH2=CH2 + Cl2 + H2O → ClCH2CH2OH + HCl ClCH2CH2OH + Ca(OH)2 +HCl → C2H4O + 2CaCl2+2H2O
超临界co2作萃取剂：
医药工业 化妆品香 料工业
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6.有节能效益的设计：合成方法必须考虑过程中 能耗对成本和环境的影响,应设法降低能耗,尽可能 在常温常压条件下的合成方法.
可利用的能源 电能
自由基成环
光能
二硫代保护基团感光裂解
微波
2-甲基-1，3-戊二烯与乙醛酸酯在苯溶剂中的反应
Logo 7. 使用再生资源作原料：在技术可行和经济合理 的条件下,原料要用可再生资源代替消耗性资源.
2）新方法 一步法
催化剂
C 2H 4 + ½ O 2
总反应为
C 2H 4O
C2H4 + Cl2 + Ca(OH)2→C2H4O+CaCl2+H2O 28 71 74 44
C 2H 4 + ½ O 2 28 16
催化剂
C 2H 4O 44
Logo 3.低毒害化学合成：设计合成方法时,只要可能不 论原料、中间产物和最终产品均应对人体健康无 害无毒(包括小毒性或无毒).
彻底解决了传统工艺的两大问题
L o g o 4.设计较安全的化合物：化工产品设计时,必须使 其具有高效的功能,同时也要减少毒性. 实例：海洋船舶防垢剂 传统对策：在油漆中添加有机锡防垢剂TBTO
TBTO有毒副作用 半衰期长 生物体内产生积累放大效 应，最高可达wk.baidu.com0000倍
Rohm & Haas公司研究出Sea-Ninetm抗浮游生物剂
降解快 海水中半衰期为1d， 沉积物中为1h，在生物体中积累 基本为零） 获得1996年美国“总统绿色化学 挑战奖”的设计更安全化学品奖
（
Logo 5.使用较安全的溶剂与助剂：应尽可能避免使用溶 剂,分离试剂等助剂,如果不可避免,也应选用无毒无 害的助剂. 传统溶剂、助剂：氯仿（CHCl3） 、四氯化碳、苯、 氟氯烃、烃类及其衍生物
光气（COCl2）的毒性：极微量 时可引起咳嗽、咽喉发炎、呕吐
等；重症时，引起肺部淤血和肺
水肿；深度中毒时，导致急性窒 息性死亡。因而被称为“在陆地 上的溺死”。第一次世界大战中， 光气曾被用作化学武器。
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取代光气的绿色化学技术
用CO2代替光气（COCl2 传统工艺为： RNH2 + COCl2 → RNCO + HCl RNCO + R’OH → RNHCOOR’ 美国Monsanto公司开发的新工艺为： RNH2 + CO2 →RNCO + H2O RNCO + R’OH → RNHCOOR’ ）生产亚氨酯：
由光合作用产生的
可再生，储量丰富
所有生物有机体的总 称，包括植物、农作 物、林产物等。其中 含有淀粉、纤维素、 木质素等成分。
大部分已高度氧化
比矿物原料更清洁 季节性强，产量、质 量不稳定 需要大量土地
Logo
1996年 “总统绿色 化学挑战奖”学术 奖
Taxas A&M大学 M.Holtzapple教授 利用废弃的生物质, 经石灰消化处理,后 经发酵生产有机化 学品和燃料.
2
；P 〉7.38Mpa
廉价、无毒、易分离 不燃烧，不形成光化学烟 雾，也不破坏臭氧层 从来源上看，是生产合成 氨和天然气的副产物
Logo 超临界co2作溶剂：
应用范围 食品工业
应用类别 中草药有效成分的提取、分离， 药品原料的浓缩、精制 啤酒花、动植物油、咖啡因、植 物色素的提取 天然香料、合成香料的分离和精 制，化妆品原料的萃取
缺点
有毒物质 氟氯烃破坏臭氧层
烃类及其衍生物导致光化学烟雾
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无毒无害的超临界co2
超临界流体 处于超临界温度和超 临界压力下的流体， 是一种介于气态和液 态之间的状态。其密 度与液体接近，而黏 度则与气体接近。这 一流体具有可变性， 其性质随温度和压强 的变化而变化。 超临界co T 〉31℃
生活质量
人类福利
环境保护
可持续发展
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绿色化学的主要研究内容
《绿色化学的进展》闵恩泽 化学通报 1999年第1期p.11
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绿色化学的十二条原则
1.预防 7.使用再生资源作原料 2.原子经济性 8.减少运用衍生物 3.低毒害化学合成 9.催化反应 4.设计较安全的化合物 10.设计可降解产物 5.使用较安全的溶剂与助 11.及时分析以防止污染 剂 12.采用本身安全,能防止发 6.有节能效益的设计 生意外的化学品
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什么是绿色化学
绿色化学，又称环境无害化学、环 境友好化学、清洁化学。它是利用化 学原理和方法来减少或消除对人类健 康、社区安全、生态环境有害的反应 原料、催化剂、溶剂和试剂、产物、 副产物的使用和产生的新兴学科 ，是 一门从源头上减少或消除污染的化 学。
Logo
绿色化学 Green Chemistry
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全球变暖
土地沙漠化
Text 大气污染 人类面临的环境危机
臭氧层破坏
生物多样性减少
淡水资源污染 海洋污染 垃圾围城
酸雨 森林锐减
Logo
绿色化学产生的三个阶段
50年代 50~80年代末
90年代初~
第一阶段
第二阶段
第三阶段
稀释废物 来防治环 境污染
管制与控 制时期
污染预防为 主，末端治 理为辅
Logo
主要内容 绿色化学的起源
绿色化学的十二条原则 绿色化学的研究进展
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绿色化学的起源
传统化学的双重作用 绿色化学产生的三阶段
绿色化学的定义
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二十世纪化学领域的成绩
年代 1913 1941 1928 1930 1938 1939 1921 产品名称 合成氨 杀虫剂DDT 青霉素 聚氯乙烯 尼龙(聚酰胺 ) 顺丁橡胶 乙烯（天然气裂解） 遍及人类的生产、生 活的各个方面 粮食、果蔬产量提高 人均寿命大大延长 作用
Logo
1.预防：防止废物的生成比在其在生成后再治理好。 2.原子经济性：设计的合成方法应使生产过程中使用的 原料最大程度的进入产品之中.(Trost 1991提出)
Trost获1998年美国“总统绿色化学挑战奖”学术奖
Logo
乙烯制备环氧乙烷（ 气体杀菌消毒剂）反应
1）经典方法 二步法
CH2=CH2 + Cl2 + H2O → ClCH2CH2OH + HCl ClCH2CH2OH + Ca(OH)2 +HCl → C2H4O + 2CaCl2+2H2O
超临界co2作萃取剂：
医药工业 化妆品香 料工业
Logo
6.有节能效益的设计：合成方法必须考虑过程中 能耗对成本和环境的影响,应设法降低能耗,尽可能 在常温常压条件下的合成方法.
可利用的能源 电能
自由基成环
光能
二硫代保护基团感光裂解
微波
2-甲基-1，3-戊二烯与乙醛酸酯在苯溶剂中的反应
Logo 7. 使用再生资源作原料：在技术可行和经济合理 的条件下,原料要用可再生资源代替消耗性资源.
2）新方法 一步法
催化剂
C 2H 4 + ½ O 2
总反应为
C 2H 4O
C2H4 + Cl2 + Ca(OH)2→C2H4O+CaCl2+H2O 28 71 74 44
C 2H 4 + ½ O 2 28 16
催化剂
C 2H 4O 44
Logo 3.低毒害化学合成：设计合成方法时,只要可能不 论原料、中间产物和最终产品均应对人体健康无 害无毒(包括小毒性或无毒).
彻底解决了传统工艺的两大问题
L o g o 4.设计较安全的化合物：化工产品设计时,必须使 其具有高效的功能,同时也要减少毒性. 实例：海洋船舶防垢剂 传统对策：在油漆中添加有机锡防垢剂TBTO
TBTO有毒副作用 半衰期长 生物体内产生积累放大效 应，最高可达wk.baidu.com0000倍
Rohm & Haas公司研究出Sea-Ninetm抗浮游生物剂
降解快 海水中半衰期为1d， 沉积物中为1h，在生物体中积累 基本为零） 获得1996年美国“总统绿色化学 挑战奖”的设计更安全化学品奖
（
Logo 5.使用较安全的溶剂与助剂：应尽可能避免使用溶 剂,分离试剂等助剂,如果不可避免,也应选用无毒无 害的助剂. 传统溶剂、助剂：氯仿（CHCl3） 、四氯化碳、苯、 氟氯烃、烃类及其衍生物
光气（COCl2）的毒性：极微量 时可引起咳嗽、咽喉发炎、呕吐
等；重症时，引起肺部淤血和肺
水肿；深度中毒时，导致急性窒 息性死亡。因而被称为“在陆地 上的溺死”。第一次世界大战中， 光气曾被用作化学武器。
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取代光气的绿色化学技术
用CO2代替光气（COCl2 传统工艺为： RNH2 + COCl2 → RNCO + HCl RNCO + R’OH → RNHCOOR’ 美国Monsanto公司开发的新工艺为： RNH2 + CO2 →RNCO + H2O RNCO + R’OH → RNHCOOR’ ）生产亚氨酯：