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1、第五章绿色化学方法（一）绿色催化剂专题第一节催化剂在化学反应中的作用第二节绿色化学与催化第三节高效无害催化剂的设计二、结构和物理化学性质的调变1、辛醇—水分配系数（logP）：是用来描述物质脂溶性的一个参数，也是常用于估价有机化学品对水生生物毒性的物理化学性质，logP通常能与生物活性很好地关联起来。2、水溶性3、分子大小。Reviewoflastlesson四川大学化学学院催化剂在化学反应中的作用(1)加快了化学反应由反应物转化为生成物的速度。(2)有选择性地加快多种热力学上可能进行的反应中的其中一种反应，选择性地生成某一特定目标产物，即催化剂可控制反应产物化学物种的选

2、择性。(3)控制产物立体规整性的作用。(4)定向合成单一的旋光异构体。(5)催化剂与反应条件共同作用，控制产物的化学物种选择性。Reviewoflastlesson四川大学化学学院催化剂被称为分子机器在生命过程中，最需要高度的选择性和原子经济性，在生物体内进行的化学反应都是以酶作为催化剂的。这些酶催化的反应通常都是高度专一、高选择性和原子经济的。因此，这种酶催化剂被称为分子机器,其大小以纳米计。四川大学化学学院生物酶催化的优越性(与化学催化相比)：1）催化条件温和2）催化效率高1010倍3）高选择性(底物，区域，位点，立体)4）低能耗5）绿色过程酶活性位特点：1）三维立体

3、结构2）位于酶分子表面的一个裂隙内3）由几个氨基酸组成，占酶分子体的2％4）具有柔性和可运动性5）底物与酶以次级键结合6）催化为诱导契合机理四川大学化学学院催化剂被称为分子机器近年来的研究发现，不仅酶的功能像一台万无一失的机器，我们常用的化学催化剂也具有这种功能，其典型例子是环戊二烯金属络合物用作烯烃聚合反应的催化剂。四川大学化学学院催化剂被称为分子机器不管是酶催化剂还是传统的化学催化剂，只要其具有高度的专一性，高的选择性，高的反应物转化率和反应的原子经济性，均可认为，它是在化学反应中具有各种特殊功能的分子机器。四川大学化学学院第二节绿色化学与催化催化与污染防治新原料需新

4、催化剂来活化催化与反应过程的改善催化已经在减少环境污染方面引起到了重要作用：利用催化剂减少和消除发电厂废气及汽车尾气中的NOx的排放，以改善空气的质量；利用催化剂以减少挥发性有机溶剂的使用；利用催化技术取代使用氯或有含氯中间物的合成方法和过程，并减少污染物的生成；……一、催化与污染防治四川大学化学学院催化在新的、不产生污染的合成途径中将继续起重要作用；利用催化剂，化学反应会更加有效，会具有更高的选择性，这样就可以减少大量副产物和其他废物成分的生成；利用催化剂，可改善化学反应的条件，比如降低反应温度和反应压力从而降低能耗，消除某些有毒反应介质的使用等等。总之，催化剂的利用常

5、可以同时满足若干个绿色化学的要求。四川大学化学学院邻苯二酚的生产:传统生产方法:苯为原料有毒害，合成路线长，产生副产物丙酮和对苯二酚，要使用二氧化硫等不安全物质。continue二、新原料需要新催化剂来活化四川大学化学学院Draths和Frost等采用安全无毒的反应原料葡萄糖:避免了风险原料和试剂的使用，副产物大为减少。四川大学化学学院对苯二酚的合成羰基化合物的合成三、催化与反应过程的改善四川大学化学学院(一)、对苯二酚的合成传统合成方法：缺点:步骤多,生成大量的盐副产物，还要多次使用硫酸、盐酸等有腐蚀性的物质。四川大学化学学院新的环境友好方法：优点:这一新方法，虽然也不

6、是原子经济的反应，但由于反应步骤减少，且只有最后一步会有副产物生成，其对环境的友好程度已大大优于传统方法。四川大学化学学院若能找到直接用分子氧氧化苯的新催化剂，则过程的效益会大为增加。四川大学化学学院R1C(OH)R2R1COR2催化剂微波Varma等利用微波与催化剂共同活化的方法：传统的方法需要有机溶剂，还要使用像三氧化铬，高锰酸钾这一类会造成盐污染的氧化剂。（二）、羰基化合物的合成第三节设计高效无害催化剂一、总体性分析反应的可行性，最大平衡产率；要求的最佳反应条件；可选用的原料；反应的原子经济性如何；在实际使用中可能会遇到什么问题；催化剂的经济性；催化反应的经济性等等

7、。四川大学化学学院一、总体性分析（2）分析催化剂设计参数的几个要素：活性、选择性、稳定性或寿命，可再生性和对人对环境是否无害。可根据反应类型、反应分子的活化方式等选择催化剂的类型和可选用材料，找出最可用催化剂，进行各种改良与调变。用实验证实设计的可行性，若实验证明设计不合理，则又从头开始重新进行设计。四川大学化学学院二、设计和开发新型分子氧氧化催化剂常用的无机氧供体氧化剂：次氯酸钠，次溴酸钠，硝酸、亚硫酸氢钾、三氧化铬、高锰酸钾、重铬酸钾等等。采用无机氧供体作氧化剂时，常常会生成大量的盐废物，不仅造成环境污染，同时也造成资源浪