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李德华《绿色化学化工导论》内容
第五章 绿色化学化工技术 了解能源、分类及各种能源技术；了解材料的分类并掌握各 类新型材料的特点；掌握催化技术；熟悉生物技术及分离 技术（微波技术、膜技术、超声技术）。 第六章 绿色无机化学工艺 熟悉几种无机化学工业生产（磷铵生产、铬盐生产、氯碱生 产等）的绿色化。 第七章 绿色有机化学工艺 以乙苯脱氢制苯乙烯、、环氧丙烷绿色生产工艺、醋酸生产 的绿色化为例熟悉几种有机化学工业生产的绿色化。 第八章 制药工业绿色化 熟悉各种制药工业（化学制药、中草药制药、生物制药）的 绿色化。
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绿色化学品的设计：功能与环境影响并重
转变观念——产品功能与环境影响并重，设 计、研制新产品时，一般要考虑下面因素：
避免采用毒性功能基团
物质的结构与活性的关系 生物吸收量最小化 使辅助的物质最小化
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美国“总统绿色化学挑战奖”的设计更安全化学品奖
1996年至2001年获奖项目
Rohm & Haas公司的Sea-NineTM海洋生物防垢剂
1.预防（prevention) （防止污染优于污染治理） ：防止废物产 生优于废物产生后再处理或清理 2.原子经济性（atom economy）：应设计合成方法使其能把反 应过程中利用的所有材料尽可能多地转化到最终产物中 Trost在l991年首先提出了原子经济性(Atom economy 的概念 原料分子中究竟有百分之几的原子转化成了产物 理想的原子经济反应是原料分子中的原子百分之百地转变 成产物，不生副产物或废物。实现废物的"零排放"(Zero emission)。
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课程性质及要求
本课程为考查课，总学时数为34学时。 自学课程：主要以自学为主，辅导两次 。目的培养自学 能力。 自学内容：按大纲要求，结合教材及有关参考资料自学， 做好自学笔记。 考核形式：自学笔记40%，小论文或读书报告30%，期 终考查30%。
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教材及参考书
1、贡长生、张龙．绿色化学．武汉：华中科技大学出版社， 2008 2、李德华．绿色化学化工导论．北京：科学技术出版社，2005 3、闵恩渍. 吴巍 编著. 绿色化学与化工.北京：化学工业出版 社,20004． 4、仲崇立. 绿色化学导论.北京：化学工业出版社, 2000 5、贡长生、张克立. 绿色化学化工实用技术.北京：化学工业出版 社, 2002 6、沈玉龙、魏利滨、曹文华.绿色化学.北京：中国环境科学出版 社, 2004 7、顾国维、何澄. 绿色技术及其应用.上海：同济大学出版 社,1999 8、P.T.阿纳斯塔斯， J.C.沃纳.李朝军,王东.绿色化学理论与应用. 北京：科学出版社, 2002
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李德华《绿色化学化工导论》内容
第一章 绪论 从环境问题的产生与发展，了解绿色化学的产生、发展、 重要性；掌握绿色化学的定义和特点。 第二章 绿色化学原理 掌握绿色化学的12条基本原则；掌握原子经济性反应及 绿色化学手段。 第三章 化学工业的可持续发展 了解可持续发展与化工清洁生产的关系；掌握化工可持 续发展的有效途径是必须采用绿色技术。 第四章 工业生态学原理 了解工业生态学发展史及几个基本概念；熟悉工业生态 学的三大研究方法（工业代谢、生命周期评价、区域 产业生态系统建设）；掌握循环经济和生态工业的重 要性。
有机氮络合Fe2+系催化剂
含钨的金属簇相转移催化剂 ……
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替代光气制造异氰酸酯工艺
伯胺和二氧化碳或碳酸二甲酯反应 伯胺和一氧化碳进行氧化羰化 硝基苯和一氧化碳羰基化 正在小试、中试，比光气法生产 成本高10％，需要降低成本 1984年印度博帕尔光气泄漏事件 2000年罗马尼亚一家工厂的氰化物泄漏到多瑙河支流事件 造成人身伤亡、生态环境严重破坏 需要开发绿色技术
C＋D C＋
不同工业部门生产中的废物排放量
每吨产品排放的废物（吨/吨） ~0.1 1~5
精细化工
制药
5~20
25~100
制药、精细化工——更需开发原子经济反应
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布洛芬—镇静、止痛药的生产
Boots公司的 Brown方法
原子经济性 ~40%
第二步
BHC公司新发明的绿色方法
第一步
第一步
布洛芬
第六步
原子经济性~99% (包括醋酸) 第二步 第三步 获1997年美国总统 “绿色化学挑战奖”
绿色化学与化工导论
医药化工学院梁华定
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开设本课程的目的
20世纪化学工业为衣、食、住、行、保健和娱乐以及国防安 全提供了丰富的化学物质，也带来了不同程度的环境污染 21世纪绿色化学的进展将证明化学有能力推动经济和社会的 可持续发展，保障子孙后代的美满幸福生活 环境污染、能源枯竭等问题是当前人们最为关心的热门 话题之一,传统化学、化工面临着人类可持续发展要求 的严重体挑战，而绿色化学化工的兴起和发展,既可以 从根本上保护环境,又可以进一步促进化学工业生产发 展,因此化学工业的出路在于大力开发和应用基于绿色 化学原理产生和发展起来的绿色化学化工技术。
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各国政府推动绿色化学的措施
绿色化学化工作为应对21世纪挑战的关键技术与基础,已 成为21世纪世界科技研究前沿热点 1990年美国颁布了《污染防治条例》， 将 污 染的防治定为国策 1995年美国副总统Gore宣布了国家环境技术战略。其 目标为:至2020年地球日时。将废弃物减少40-50%,每 美国 套装臵消耗原材料减少20一25%；宣布设立“总统绿 色化学挑战奖”，1996年7月第一届颁发，设立学术 奖、小企业奖、变更合成路线奖、变更溶剂/反应条件 关、设计更安全化学品奖（表1-2） 2000年，美国化学会出版了第一本绿色化学教科书 在美国2003年公布的21世纪化学化工发展战略中， 再次强调了绿色化学化工的重要性。
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各国政府推动绿色化学的措施
日本
制订“21世纪重建绿色地球”的新阳光计划， 设立“为地球创新技术的研究院”
英国皇家化学会主办的国际性杂志《绿色化学》 1999年1月创刊；2000年设立“Jerwood Salters环境奖”
欧盟各国
德国 1991年制订“为环境而研究的计划” 荷兰 制订“清洁生产手册” 澳大利亚也创建了绿色化学期刊；
负载锡的沸石催化剂，过氧化氢氧化剂，原子经济性 86%，副产物只有水
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烃类催化氧化原子经济性反应
丙烯环氧化制环氧丙烷 传统工艺—氯醇法：原子经济性=31%
2CH3 CH CH2
2HOCl + 次氯酸
CH3 CH CH2 OH Cl
1- 氯丙醇
+
CH3 CH CH2 Cl OH
2- 氯丙醇
CH3 CH CH2 OH Cl
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甲基丙烯酸甲酯的生产工艺
传统工艺
47%原子经济性
绿色工艺
投资、成本低
100%原子经济性
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三、化工生产应遵循“绿色化学12条原则”
3.低毒化学合成（iess hazardous chemical synthesis）：只要可 行，应设计合成方法使其利用和产生的物质对人类健康和环 境无毒性或很低毒性。 4. 设计安全化学品(designing safer chemicals):应设计化工产品 使其保留功效，但降低毒性
第四步 第三步
第五步
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Baeyer-Villiger反应 ——用于生产医药、塑料添加剂
传统工艺
O Cl O O Cl OH O O O
+
O C l C l O OO O H 3-氯过苯甲酸氧化剂，原子经济性42%，产生3-氯苯甲酸废物 + +
OH
O
O
O
+
绿色工艺
O O
锡/沸石
+ H2O2
O + H2O
绿色化学合成途径和合成技术 一些合成途径和技术体现了绿色化学的思想，如： 电化学合成 是合成新药物和其他有机物的有效 手段 无机水热合成：条件温和，污染少，可用于合 成新型分子筛和其他环境友好催化剂。 绿色化学化工：寻找充分利用原材料和能源的 在各个环节中部净化和无污染的反应途径和工艺。
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产品应是环境友好的
+
CH3 CH CH2 Cl OH
+
Ca(OH)2
石灰
O 2 CH3 CH CH2
+ CaCl2 + 2H2O 废渣 污水
O CH3 CH CH2 H2O
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绿色工艺—钛硅分子筛催化：原子经济性=76%
H2O2 CH3 CH CH2 TS-1
烃类催化氧化原子经济性反应
目前针对烃类催化氧化的不足，又有了新进展 降低H2O2费用 原位H2、O2合成H2O2，与丙烯环氧化集成 新氧化剂—异丙苯过氧化物 新氧化催化材料 Sn/沸石
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各国政府推动绿色化学的措施
中国
制订了“科教兴国”和可持续发展策略，并于1993年 世界环境和发展大会之后，编制了《中国21世纪议程》 郑重声明走可持续发展道路的决心。
1995年中国科学院化学部组织了《绿色化学与技术——推进化 工生产可持续发展的途径》院士咨询活动 1997年国家自然科学基金委“九五”重大项目：环境友好石油 化工 催化化学与反应工程 1997年5月，香山科学会议第72次学术研讨会：可持续发展问题 对科学的挑战——绿色化学 1998年合肥第一届国际绿色化学高级研讨 1999年北京第16次九华山科学论坛“绿色化学的基本科学问题” 2000年科技部《国家重点基础研究发展规划项目》立项——石油 炼制和基本有机化学品合成的绿色化学
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开设本课程的目的
通过本课程的学习，掌握绿色化学与化工的基本概念、 基本原理，了解化学、化工生产中的资源与能源合理 利用及生态环境可持续性发展间的关系。 达到开阔视野，拓宽知识面，便于从整体上认识化学学 科，树立既保护环境又推动工业生产发展的新观念。 同时及时了解最新最热门的科学技术成果的研究进展以 及国内外发展状况，为成为知识渊博、研究方向明确 的高素质人才打下基础。