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。
指得就就是用化学得技术与方法去减少或消灭那些对人类健康、社区安全、生态环境有害得原料、催化剂、溶剂、产物、副产物等得使用与产生。
2、双十二规则前十二条原则:(1)预防:防止废物得产生比产生废物后进行处理为好。
(2)原子经济性:设计得合成方法应当使工艺过程中所有得物质都用到最终得产品中去。
(3)低毒害化学合成:设计得合成方法中所采用得原料与生产得产物对人类与环境都应当就是低毒或无毒得。
(4)设计较安全得化合物:设计生产得产品性能要考虑限制其毒性。
(5)使用较安全得溶剂与助剂: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得。
(6)有节能效益得设计:化工过程得能耗必须节省,并且要考虑其对环境与经济得影响。
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,而不就是使用在技术与经济上可耗尽得原料。
(8)减少运用衍生物:如有可能,减少或避免运用生成衍生物得步骤(如用封闭基因、保护/脱保护、暂时修饰得物理/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得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、能防止发生意外得化学品:在化学过程中,选用得物质以及该物质使用得形态、都必须能防止或减少隐藏得意外(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)建立整个工艺得物料衡算(4)测定催化剂、溶剂在空气与废水中得损失(5)研究基础得热化学(6)估算传热与传质得极限(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得效益(9)促进开发并应用可持续性量度(10)量化与减用辅料与其她投入(11)了解何种操作就是安全得,并与减废要求保持一致(12)监控、报道并减少实验室废物得排放3、可持续发展:指满足当前需要而不削弱子孙后代满足其需要之能力得发展,而且绝不包括含侵犯国家主权得含义。
”第二章1、 E-因子(环境因子):指得每生产1公斤产品所伴生得副(废)产物得数量。
2、 环境负担因子:简称ELF,3、原子利用率计算方法:以所需产物得分子量除以所有反应产物得分子量,如果准确得收率不清楚时,就以100％为基础,作为理论上得比较。
如:制备环氧乙烷得方法,经典得氯乙烷路线,其原子利用率: C 2H 4+Cl 2+Ca(OH)2=C 2H 4O+CaCl 2+H 2O28 71 74 44 111 18 或 4、“环境商”(EQ):它就是环境因子与任一指定得不利商Q 得乘积。
无毒得盐NaCl 与(NH 4)2SO 4得Q 可定为1。
那么重金属盐则根据其毒性得不同而定为100~1000。
得出量投入量－得出量=ELF ％％＝＝＋＋原子利用率＝2510017344181114444⨯%251734474712844==++=原子利用率EQ=E×Q第三章1、生物量,即再生资源。
指不可再生得在人类得生产、生活、科教、交通、国防等各项活动中被开发利用一次并报废后,还可反复回收加工再利用得物质资源。
它包括以矿物为原料生产并报废得钢铁,有色金属、稀有金属、合金、无机非金属、塑料、橡胶、纤维、纸张。
2、托品酮仿生合成路线CHO CHO+ H2NMe+COOHCOOHONMeO此法不仅仅因为缩短了合成步骤,而且因为合成策略非常类似于托烷(tropane)骨架得生源路线,所以这个合成可以认为属于仿生合成范畴。
3、农业废弃物利用得基本方法:第四章1、甲基异氰酸酯光气与非光气合成方法这个反应中用到毒性很大得光气,并有HCl释放出来。
杜邦公司研究出一条非光气合成甲基异氰酸酯得安全生产路线:在多端隔热反应器中,以空气来氧化N-甲酰甲基胺。
2、布洛芬合成工艺Hoechst-Celanese 得化学家采用催化得逆合成分析(Catalytic retro synthetic analysis)方法,选择了原子利用率高得生产布洛芬得路线:3生物催化法得优点它们通常就是在水介质中、常温常压下便可完成,比传统得化学反应步骤要少;一般无需进行功能基得保护与脱保护;另一好处就是有化学、位置、立体选择性,这些在化学法中很难实现甚至就是不可能达到得。
第五章1、常见得绿色溶剂:水、近邻界水、离子液体2、近邻界水得特点:①与常态水一样,近邻界水也能够水合离子,但它也能溶解非极性得有机化合物。
②近邻界水得另一个特征就是强化电离为H +与OH -,这有利于酸碱催化得反应,从25℃到250℃离解常数增加了三倍。
3、离子液体得特点:1.熔点低,作为溶剂能适应于-100℃～200℃之间操作,熔点得高低由组成得离子调节,因此又可称为“设计者得溶剂”。
2.蒸气压等于零,没有蒸气压。
从环保观点来瞧,就意味着无泄漏,不逸散。
3.从催化得角度来瞧,其优点在于溶解性独特,如N-取代反应中,催化剂溶解而产品不溶,因此可以自动地分出产品,不存在分离出均相催化剂得困难。
4.不燃烧。
第六章1、提高有机合成效率得相关技术:相转移催化技术、手性技术、电解合成技术、超声波技术、微波技术2、Hydroxynaproxen 电解合成工艺:CH 3-2-CH 3OHO 2COH3O+Hydroxynaproxen (desired product)CH 3OOH OH3Byproduct第七章1、生物技术:就是利用生物体或其体系或该生物体得衍生物来制造人类所需要得各种产品得一门新型得跨学科得技术体系、2、生物工程得特点:①.高效与经济得特点。
②.清洁、低耗与可持续发展得特点。
③.可遗传、易扩散与自主扩展得特点。
④.对人类伦理与人性尊严有直接得影响。
3、模拟酶:就就是从天然酶中拣选出起主导作用得一些因素,如活性中心结构,疏水微环境与底物得多种非共价键相互作用及其协同效应等,用以设计合成既能表现酶得优异功能又比较简单、稳定得多得非蛋白质分子或分子集合体。
4、化学酶:就是一类催化作用像酶得催化作用那样,立体选择性与催化效率都很高,但手性配体就是通过化学方法合成得到得小分子而非蛋白质得催化剂。
5、发酵工程:就是通过现代技术手段,利用微生物得特殊功能生产有用得物质,或直接将微生物应用于工业生产得一种技术体系。
第八章1、靛蓝各种生产工艺得评价 ①经典方法NH 2+ClCH 2CO 2HNaOHNHCH 2COOH2NaNH 2KOH-NaOH熔融N HONa空气N OH ON评价:缺点很多,原子利用率很低,而且伴生出大量得无机盐。
②催化法NH 2+HOCH 2CH 2OHN OH2RO 2HNH OOHN + R OH + H 2O评价:相比较经典法,其收率大大提高,最好时可达到81%。
③葡萄糖发酵法NHL-TryptophanNHNH Nai rNHOON评价:就是种可行得绿色路线。
2、己二酸各种生产工艺得评价①硝酸氧化法制己二酸Ni-Al2O3,H2OOHCu,NH4V O32HOOCCOOH 评价:缺点:硝酸不好操作,过程中要生产N2O,以及一定量得C5~C6二元酸。
优点:二元酸得酯可以作为清洁溶剂以替代常用得氯烃(有害溶剂),因此,C5~C6二元酸经酯化、蒸馏、分离出售,变副产为联产,一项措施解决了二个环境问题。
②H2O2氧化法制己二酸2[O]OOH[O]OOO评价:①以30％H2O2为氧化剂兼溶剂,这就是个环境相容性得试剂。
不要氯烃作溶剂,也不产生N2O,只生成产物与水。
②比HNO3法得反应条件温与,温度、压力均低。
所以比硝酸法“绿化”了一步,但还要用石油原料——苯。
③Frost方法D-glucose3-dehydroshikimateCOOHHOOH OHOH COOHCOOH gallic acidgatecholadipic acid评价:用生化方法处理生物资源,而且遵循生源合成得路线,在分子水平上架起了工农业之间得桥梁,就是真正绿色工艺。
3、零排放:在由人类建立起来得经济社会里,一个企业得废弃物会成为另一个企业得原材料,如果把这个产业组合起来,那么,从整个社会来说,每个企业在生产活动中产生得废弃物将会成为“零”。
4、工业生态学:简称IE,就是一种通过减少原料消耗与改善生产程序以保护环境得新科学。
其基本特点就是——没有废弃物。
第九章1、绿色化学得发展方向:一就是开发得“原子经济性”为基本原则得新化学反应过程;另一个就是改进现有得化学工业,减少与消除污染。
2、我国绿色化学得研究战略:①.突出强调绿色合成技术、方法与过程得研究。
②.重视发展可持续再生资源得利用与转化技术。
③.加快解决矿物资源高效利用中得绿色化学问题第十章1、 绿色汽油添加剂:含有有机物,如乙醇、二甲醚、甲基叔丁基醚(MTBE)、甲基叔戊基醚(TAME),以及茂金属得化合物,如甲基环戊二烯三羰基锰等。
2、氯气消毒、漂白得危害:氯气对有机物得氯化作用,可能会生成有毒有机物。
如氯仿CHCl3、二噁英。
(而二噁英得毒性约就是氰化钾KCN 得1000倍有“毒中之王“之称)第十一章离子液体在化学反应中得优点:①为化学反应提供了一个不同于传统分子溶剂得环境,可改变反应机理使催化剂活性、稳定性更好,转化率、选择性更高。
②离子液体得种类多、选择余地大;③将催化剂溶于离子液体中,与离子液体一起循环使用,使催化剂兼有均相催化效率高,多想催化易分离得优点;④产物分离可用倾析、萃取、蒸馏等方法,因离子液体无蒸汽压,液相温度范围宽,使分离易于进行。
2. 辅助物质:指在合成与生产过程中能帮助处理与操作,但又不构成目标分子得物质。
辅助物质应用:主要作为溶剂与助剂。
溶剂作用: 很好地溶解反应物,充当反应介质。
助剂作用:为了克服合成中得某些障碍而加入得物质,如未将产品与副产品、杂质分开。
4. 辅助物质得危害:①危害人类健康 ②挥发性强,污染环境。