绿色化学的任务课件.ppt

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1、第二章绿色化学的任务第一节绿色化学的再认识第二节大力发展绿色化学第三节绿色化学的任务第四节绿色化学十二原则第一节绿色化学的再认识绿色化学1、绿色化学的内涵4、进一步认识绿色化学2、绿色化学是可实现的理想3、绿色化学与环境保护的差异绿色化学的内涵绿色化学是当今国际化学科学研究的前沿，是新兴交叉学科。传统的环保方法治标，绿色化学治本。绿色化学是一门从源头上、从根本上减少或消除污染的化学。绿色化学的基本思想可应用于化学化工的所有领域。绿色化学的内涵绿色化学的目标：化学过程不产生污染，即将污染消除于其产生之前，实现这一目标之后就不需要治理污染。因为其根本不产生污染，是一种从源头上

2、治理污染的方法，是一种治本的方法。绿色化学的内涵绿色化学的研究内容：致力于研究经济技术上可行的、对环境不产生污染的、对人类无害的化学品的设计、制造和使用；化学过程的设计和使用。绿色化学的内涵绿色化学的定义:绿色化学就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、副产物的新兴学科，是一门从源头上、从根本上减少或消除污染的化学。绿色化学是可实现的理想绿色化学的目标就是追求完美。合成效率对绿色化学十分重要。物质过程对人类、对环境的危害很难定量。我们可以在特定条件下采用对我们最有利的物质和方法。绿色化学与环境保护的差异环境

3、保护着重于处理已有的污染物。绿色化学利用化学来预防污染，不让污染产生。进一步认识绿色化学从科学观点看，绿色化学是化学基础内容的更新。从经济观点看，绿色化学提供合理利用资源和能源、降低生产成本、符合经济可持续发展的原理和方法。从环境观点看，绿色化学提供从源头上消除污染的原理和方法。第二节大力发展绿色化学人类社会可持续发展的必然要求科学技术和经济发展的需要大力发展绿色化学是人类社会可持续发展的必然要求化学工业造成的危害人类别无选择绿色化学是解决问题的唯一方案科学技术和经济发展的需要化学工业在整个工业体系中占有很大的比例。化学工业公司一方面要想方设法降低成本，一方面又要为治理污

4、染物而增大成本。绿色化学能够降低化学品生产的显性成本和隐性成本。第三节绿色化学的任务设计安全有效的目标分子寻找安全有效的反应原料寻找安全有效的合成路线寻找新的转化方法寻找安全有效的反应条件一:设计安全有效的目标分子1983年，华盛顿，专题讨论会设计安全化学品就是利用分子结构与性能的关系和分子控制方法，获得最佳所需功能的分子，且分子的毒性最低设计安全有效化学品包括两个方面的内容：新的安全有效化学品的设计对已有的有效但不安全的分子进行重新设计实验台+计算机+通风橱----三位一体二:寻找安全有效的反应原料1：用无毒无害原料取代有毒有害原料例一(CO2替代光气制聚氨酯）go例二

5、（消除氢氰酸的使用）go例三（改变原料生产己二酸）go例一用二氧化碳代替有毒有害的光气生产聚氨酯传统工艺：由胺与光气合成异氰酸酯，再合成聚氨酯RNH2+COCl2→RNCO+2HCl→RNHCO2R1新工艺：用二氧化碳代替光气与胺反应生成异氰酸酯RNH2+CO2→RNCO+H2O→RNHCO2R1例二2、改变工艺,消除有毒有害氢氰酸的使用亚氨基二乙酸二钠，过去用氨、甲醛和氢氰酸为原料分两步合成：NH3+2CH2O+2HCN—①→NCCH2NHCH2CN—②2NaOH→NaO2CCH2NHCH2CO2Na+NH3新方法为：例三3、改变原料,生产己二酸传统的生产工艺是：4、新

6、方法：不需要使用溶剂，不再使用有毒害的原料苯，过氧化氢氧化剂的腐蚀性也远比硝酸小，同时不产生其它其害污染物更好方法：不再采用有毒害的苯作原料，采用了可再生的生物资源葡萄糖，拓展了己二酸合成的原料路线。5、以可再生资源为原料150年前，工业有机化学品来自于植物提供的生物质（biomass)--是指可再生和可循环的有机物质.煤、石油、天然气、生物质作原料的研究受到人们的普遍重视生物质：淀粉+木质素木质素：1640亿吨/年利用率≺1.5%生物质在有效利用之前需要降解可再生资源为原料存在的问题科学问题:木质素的结构研究木质素的定向降解研究已取得的进展:TexasA&M大学的Hal

7、tzapple教授生物质⇒动物饲料+工业化学品+燃料Cross:农业废料聚多糖类物质⇒可完全降解的聚合物四川大学、中国科大、山东大学、中科院化学所三:寻找安全有效的合成路线理想的合成路线理想的合成路线是采用便宜的、易得的反应原料，经过简单的、安全的、环境可接受的和资源有效利用的操作，快速和高产率地得到目标分子。合成路线对过程的友好与否十分重要化学反应原子经济性例（硝基苯合成对苯二胺）go计算机辅助设计合成路线more由硝基苯合成对苯二胺可选择四条合成路线第1条路线：总包反应为：反应物中原子的质量之和为1062，而目标产物仅为1