held
CH3COCH3 + HCN Ahs ska CH3C(CN)(OH) CH3
CH3OH, H2SO4
CH3OOC(CH3)C=CH2 + NH4HSO4
CH3COCH3+ HCN + CH3OH + H2SO4 AaA CH3OOC(CH3)C=CH2 + NH4HSO4
58 27 32
98
第二章绿色化学原理
传统方法（Traditional way）
CH3CH=CH2 + Cl2 + Ca(OH)2 ka C3H6O + CaCl2 + H2O
42
71 asha 74 ashsska
asha
58 asha 111
18
asha 58
111+ 18 = 129
58
58
=
╳ 100% =
╳ 100% = 31%
第2章 绿色化学原理
第二章绿色化学原理
绿色化学十二条原则
防止污染优于污染治理 原子经济性 绿色化学合成 设计安全化学品 采用安全的溶剂和助剂 合理使用和节省能源
第二章绿色化学原理
绿色化学十二条原则
利用可再生资源合成化学品 减少不必要的衍射化步骤 采用高选择性的催化剂 设计可降解化学品 进行预防污染的现场实时分析 使用安全工艺
2.1 防止污染优于污染治理
❖ 传统环境污染的治理方法——末端治理 ❖ 绿色化学的方法——污染预防
开发以“原子经济性”为基本原则的新化学反 应过程。
改进现有化学工业过程，减少和消除污染。
第二章绿色化学原理
2.2 原子经济性
Atom Economy of Chemical Reaction
❖ 原子经济性
acrylate(丙烯酸甲酯) more
第二章绿色化学原理
传统方法（Traditional way）
CH2=CH2 + Cl2 + H2O ashsska ClCH2CH2OH + HCl ClCH2CH2OH + Ca(OH)2 + HClashsska C2H4O + CaCl2 + 2H2O
42 34
The amount of target
ka
product formed asha
ashsska
C3H6O + H2O 58 asha 18 58
ashsska 18 asha
58
58
=
58 + 18
╳ 100% =
╳ 100% = 76% a
42 + 34
第二章绿色化学原理
传统方法（Traditional wபைடு நூலகம்y）
Example 1 ：The preparation of epoxy-
ethane(环氧乙烷) from ethylene more
Example 2：The preparation of epoxy-
propane (环氧丙烷) more
Example 3：The synthesis of methyl
111+ 18 + 58
42+ 71 + 74
第二章绿色化学原理
绿色化学方法（New greener way）
Direct oxidation catalyzed by titania-silica （钛-硅）
CH3CH=CH2
+ H2O2
AshsTitsaknaia- sillica
molecular sieve
第二章绿色化学原理
绿色化学十二条附加原则
鉴别副产品，尽可能地定量描述。 报告转化率、选择性和产率。 在生产过程中进行完整的质量平衡计算。 定量核算生成过程中催化剂和溶剂的损失。 充分研究基本的热化学，特别是放热规律，
以保证安全。 预测其他潜在的质量和能源的传输限制及规
律。
第二章绿色化学原理
Pd(OAc)2
第二章绿色化学原理
原子经济性反应
传统反应： A + B
C +D
原子经济性反应：E + F
C
常见有机反应类的原子经济性：
重排反应、加成反应、取代反应、消除反应
100% 100% <100% <100%
第二章绿色化学原理
2.3 绿色化学合成
❖ 有机合成原料
光气（COCl2） 氰化物（HCN、KCN、NaCN） 硫酸二甲酯[(CH3)2SO4]
绿色化学十二条附加原则
与化学或化工工程人员协作。 要考虑全部生成过程对化学选择性的影响。 帮助开发和支持使用可持续发展的测量。 使用的全部产品及其他输入要尽量定量和最
小化。 要充分认识到操作者的安全和废物最小化之
间可能存在矛盾的事实。 对试验或工艺过程向环境中排放的废物要监
视、呈报，并尽第可二章能绿色地化学原使理 之最小化。
CH2=CH2 + Cl2 + Ca(OH)2 aska
28 71
74 ashsska
ashsska
C2H4O + CaCl2 + H2O
ashs
44
111
18
ska
44
111+ 18 = 129
44
44
=
╳ 100% =
╳ 100% = 25%
111+ 18 + 44 第二章绿色化学原2理8+ 71 + 74
高效的有机合成应最大限度地利用原料分子 的每一个原子，使之结合到目标分子中，达到零 排放，即不产生副产物或废弃物。
❖ 原子利用率（atom utilization）
原子利用率 =
目标产物的量
╳ 100%
按化学计量式所得所有产物的量之和
目标产物的量
=
各反应物的量之和
第二章绿色化学原理
╳ 100%
Examples
AA 100
115
100
=
100
╳ 100% =
100
100+115
58+27+32+98
第二章绿色化学原理
115 AA a
╳ 100% A=A 46A%A
绿色化学方法（New greener way）
Using palladium acetate Pd(OAc)2 as the catalyst，developed in 90’s
绿色化学方法（New greener way）
CH2=CH2 + 1/2O2 ashsska C2H4O
28
16 ashsska 44
44 0
44 = ashsska
28+16
╳ 100%
=
44
ashsska
44
╳ 100% = 100%
Silver catalyst（银催化剂） is used to convert ethylene directly to the target molecule by using oxygen as the oxidant, which gives 100% atom utilization.