淺談綠色化學(xué)在有機(jī)化學(xué)中的應(yīng)用

熱心網(wǎng)友：眾所周知，有機(jī)合成化學(xué)是一門發(fā)展得比較完備的學(xué)科。在人類文明史上，它對(duì)提高人類的生活質(zhì)量作出了巨大的貢獻(xiàn)。然而，不可否認(rèn)，“傳統(tǒng)”的合成化學(xué)方法以及依其建立起來的“傳統(tǒng)”合成化學(xué)工業(yè)，對(duì)整個(gè)人類賴以生成的生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染和破壞。以往解決問題的主要手段是治理、停產(chǎn)、甚至關(guān)閉，人們?yōu)橹卫憝h(huán)境污染花費(fèi)了大量的人力，物力和財(cái)力，20世紀(jì)90年代初，化學(xué)家提出了與傳統(tǒng)的“治理污染”不同的“綠色化學(xué)”的概念，即如何從源頭上減少，甚至消除污染的產(chǎn)生。通過研究和改進(jìn)化學(xué)化工過程及相應(yīng)的工藝技術(shù)，從根本上降低，以至消除副產(chǎn)品或廢棄物的生成，從而達(dá)到保護(hù)和改善環(huán)境的目的?！熬G色化學(xué)”的目標(biāo)要求任何一個(gè)化學(xué)的活動(dòng)，包括使用的化學(xué)原料，化學(xué)和化工過程，以及最終的產(chǎn)品，對(duì)人類的健康和環(huán)境都應(yīng)該是友好的。因而，綠色化學(xué)的研究成果對(duì)解決環(huán)境問題是有根本意義的。對(duì)于環(huán)境和化工生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展也有著重要的意義。

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我這里有文章自己可以用數(shù)據(jù)庫看 化工時(shí)刊 23卷第9期 72頁到74頁

中學(xué)生就算了

化學(xué)的發(fā)展極大地改善了人們的生活質(zhì)量,我們用化學(xué)方法合成各種各樣的物質(zhì)來滿足衣食住行的最基本需求,我們用它合成藥物來解除病人的痛苦,延長(zhǎng)人們的壽命。但我們?cè)讷@得利益的同時(shí)也付出了很大代價(jià),環(huán)境污染日趨嚴(yán)重,能源供應(yīng)危機(jī)四伏,溫室氣體的排放日益嚴(yán)重,化學(xué)面臨人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展要求的巨大挑戰(zhàn),此時(shí)綠色化學(xué)應(yīng)運(yùn)而生,它通過設(shè)計(jì)化學(xué)產(chǎn)品和化學(xué)過程以減少或消除有害物質(zhì)的使用和產(chǎn)生,這是防止污染的最根本辦法。綠色化學(xué)的原則是: ①從源頭制止污染,而不是在末端治理污染; ②合成方法應(yīng)具“原子經(jīng)濟(jì)性”,即盡量使參加反應(yīng)過程的原子都進(jìn)入最終產(chǎn)物; ③在合成方法中盡量不使用和不產(chǎn)生對(duì)人類健康和環(huán)境有毒有害的物質(zhì); ④設(shè)計(jì)具有高使用效益低環(huán)境毒性的化學(xué)產(chǎn)品; ⑤盡量不使用溶劑等輔助物質(zhì),不得已使用時(shí)它們必須是無害的; ⑥ 生產(chǎn)過程應(yīng)該在溫和的溫度和壓力下進(jìn)行,而且能耗應(yīng)最低; ⑦盡量采用可再生的原料,特別是用生物質(zhì)代替石油和煤等礦物原料; ⑧盡量減少副產(chǎn)品; ⑨ 使用高選擇性的催化劑; ⑩化學(xué)產(chǎn)品在使用完后應(yīng)能降解成無害的物質(zhì)并且能進(jìn)入自然生態(tài)循環(huán);  發(fā)展適時(shí)分析技術(shù)以便監(jiān)控有害物質(zhì)的形成; 選擇參加化學(xué)反應(yīng)過程的物質(zhì),盡量減少發(fā)生意外事故的風(fēng)險(xiǎn)[。

熱心網(wǎng)友：眾所周知，有機(jī)合成化學(xué)是一門發(fā)展得比較完備的學(xué)科。在人類文明史上，它對(duì)提高人類的生活質(zhì)量作出了巨大的貢獻(xiàn)。然而，不可否認(rèn)，“傳統(tǒng)”的合成化學(xué)方法以及依其建立起來的“傳統(tǒng)”合成化學(xué)工業(yè)，對(duì)整個(gè)人類賴以生成的生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染和破壞。以往解決問題的主要手段是治理、停產(chǎn)、甚至關(guān)閉，人們?yōu)橹卫憝h(huán)境污染花費(fèi)了大量的人力，物力和財(cái)力，20世紀(jì)90年代初，化學(xué)家提出了與傳統(tǒng)的“治理污染”不同的“綠色化學(xué)”的概念，即如何從源頭上減少，甚至消除污染的產(chǎn)生。通過研究和改進(jìn)化學(xué)化工過程及相應(yīng)的工藝技術(shù)，從根本上降低，以至消除副產(chǎn)品或廢棄物的生成，從而達(dá)到保護(hù)和改善環(huán)境的目的?！熬G色化學(xué)”的目標(biāo)要求任何一個(gè)化學(xué)的活動(dòng)，包括使用的化學(xué)原料，化學(xué)和化工過程，以及最終的產(chǎn)品，對(duì)人類的健康和環(huán)境都應(yīng)該是友好的。因而，綠色化學(xué)的研究成果對(duì)解決環(huán)境問題是有根本意義的。對(duì)于環(huán)境和化工生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展也有著重要的意義。

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淺談綠色化學(xué)_化學(xué)論文作者：佚名 來源：不詳 發(fā)布時(shí)間：2006-12-14 10:21:44 發(fā)布人：yujklj68kfg 當(dāng)今，化學(xué)的發(fā)展非常迅速。在20世紀(jì)發(fā)現(xiàn)和人工合成的化合物的種類是2285萬多種，是此之前發(fā)現(xiàn)的所有化合物總數(shù)的41倍強(qiáng)。但“化學(xué)家太謙虛”，20世紀(jì)化學(xué)取得的輝煌成就，并未獲得社會(huì)應(yīng)有的認(rèn)可。1 化學(xué)所面臨的挑戰(zhàn)1.1 化學(xué)的形象正在被與其交叉的學(xué)科的巨大成功所埋沒化學(xué)是一門中心科學(xué)，化學(xué)與生命、材料等八大朝陽科學(xué)有非常密切的聯(lián)系，產(chǎn)生了許多重要的交叉學(xué)科，但化學(xué)作為中心學(xué)科的形象反而被其交叉學(xué)科的巨大成就所埋沒?；瘜W(xué)這門重要的中心科學(xué)（central science）反而被社會(huì)看作是伴娘科學(xué)（bridesmaid science）而不受重視。1.2 化學(xué)正被各種各樣的環(huán)境污染問題所困擾 化學(xué)的發(fā)展在不斷促進(jìn)人類進(jìn)步的同時(shí)，在客觀上使環(huán)境污染成為可能，但是起決定性的是人的因素，最終要靠人們的認(rèn)識(shí)不斷提升來解決這個(gè)問題。一些著名的環(huán)境事件多數(shù)與化學(xué)有關(guān)，諸如臭氧層空洞、白色污染、酸雨和水體富營養(yǎng)化等；另一方面把所有的環(huán)境問題都?xì)w結(jié)為化學(xué)的原因，顯然是不公平的，比如森林銳減、沙塵暴和煤的燃燒等。這當(dāng)然與化學(xué)沒有樹立好自己的品牌有關(guān)系，在最早的化學(xué)工藝流程里面，根本沒有把廢氣和廢渣的處理納入考慮范圍，因此很多化學(xué)工藝都是會(huì)帶來環(huán)境污染的?，F(xiàn)在，有些人把化學(xué)和化工當(dāng)成了污染源。人們開始厭惡化學(xué)，進(jìn)而對(duì)化學(xué)產(chǎn)生了莫名其妙的恐懼心理，結(jié)果造成凡是有“人工添加劑”的食品都不受歡迎，有些化妝品廠家也反復(fù)強(qiáng)調(diào)本產(chǎn)品不含有任何“化學(xué)物質(zhì)”。事實(shí)上，這些是對(duì)化學(xué)的偏見，監(jiān)測(cè)、分析和治理環(huán)境的卻恰恰是化學(xué)家。2 綠色化學(xué)是應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)的必然 科學(xué)不但要認(rèn)識(shí)世界和改造世界，還要保護(hù)世界?；瘜W(xué)也如此，為了應(yīng)對(duì)化學(xué)所面臨的挑戰(zhàn)，提倡綠色化學(xué)是刻不容緩。2.1 綠色化學(xué)的概念綠色化學(xué)又稱環(huán)境無害化學(xué)、環(huán)境友好化學(xué)或清潔化學(xué)，是指化學(xué)反應(yīng)和過程以“原子經(jīng)濟(jì)性”為基本原則,即在獲取新物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)中充分利用參與反應(yīng)的每個(gè)原料原子，在始端就采用實(shí)現(xiàn)污染預(yù)防的科學(xué)手段，因而過程和終端均為零排放和零污染，是一門從源頭阻止污染的化學(xué)。綠色化學(xué)不同于環(huán)境保護(hù)，綠色化學(xué)不是被動(dòng)地治理環(huán)境污染，而是主動(dòng)的防止化學(xué)污染，從而在根本上切斷污染源，所以綠色化學(xué)是更高層次的環(huán)境友好化學(xué)。2.2綠色化學(xué)的產(chǎn)生及其背景當(dāng)今，可持續(xù)發(fā)展觀是世人普遍認(rèn)同的發(fā)展觀。它強(qiáng)調(diào)人口、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境和資源的協(xié)調(diào)發(fā)展，既要發(fā)展經(jīng)濟(jì)，又要保護(hù)自然資源和環(huán)境，使子孫后代能永續(xù)發(fā)展。綠色化學(xué)正是基于人與自然和諧發(fā)展的可持續(xù)發(fā)展理論。在1984年，美國環(huán)保局(EPA)提出“廢物最小化”，這是綠色化學(xué)的最初思想。1989年，美國環(huán)保局又提出了“污染預(yù)防”的概念。 1990年，美聯(lián)邦政府通過了“防止污染行動(dòng)”的法令,將污染的防止確立為國策,該法案條文中第一次出現(xiàn)了“綠色化學(xué)”一詞。1992年，美國環(huán)保局又發(fā)布了“污染預(yù)防戰(zhàn)略”。1995年，美國政府設(shè)立了“總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)”。1999年英國皇家化學(xué)會(huì)創(chuàng)辦了第一份國際性《綠色化學(xué)》雜志，標(biāo)志著綠色化學(xué)的正式產(chǎn)生。我國也緊跟世界化學(xué)發(fā)展的前沿，在1995年，中國科學(xué)院化學(xué)部確定了《綠色化學(xué)與技術(shù)》的院士咨詢課題。 2.3 綠色化學(xué)的核心內(nèi)容

原子經(jīng)濟(jì)性是綠色化學(xué)的核心內(nèi)容，這一概念最早是1991年美國Stanford大學(xué)的著名有機(jī)化學(xué)家Trost（為此他曾獲得了1998年度的“總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)”的學(xué)術(shù)獎(jiǎng)）提出的，即原料分子中究竟有百分之幾的原子轉(zhuǎn)化成了產(chǎn)物。理想的原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)是原料分子中的原子百分之百地轉(zhuǎn)變成產(chǎn)物，不產(chǎn)生副產(chǎn)物或廢物，實(shí)現(xiàn)廢物的“零排放”。他用原子利用率衡量反應(yīng)的原子經(jīng)濟(jì)性，認(rèn)為高效的有機(jī)合成應(yīng)最大限度地利用原料分子的每一個(gè)原子，使之結(jié)合到目標(biāo)分子中。綠色化學(xué)的原子經(jīng)濟(jì)性的反應(yīng)有兩個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn)：一是最大限度地利用了原料，二是最大限度地減少了廢物的排放。原子利用率的表達(dá)式是： 原子利用率= （預(yù)期產(chǎn)物的式量/反應(yīng)物質(zhì)的式量之和）×100% 如無公害氧化劑過氧化氫的制備可采用乙基蒽醌法，即由氫和氧在2-乙基蒽醌和Pd為催化劑作用下直接合成，2-乙基蒽醌復(fù)出并可循環(huán)使用。此反應(yīng)原子利用率為100%，體現(xiàn)了原子經(jīng)濟(jì)性，減少廢物的生成和排放,是典型的零排放例子。2.4 綠色化學(xué)的12項(xiàng)原則和5R原則

Ⅰ．防止——防止產(chǎn)生廢棄物要比產(chǎn)生后再去處理和凈化好得多。 Ⅱ．講原子經(jīng)濟(jì)——應(yīng)該設(shè)計(jì)這樣的合成程序，使反應(yīng)過程中所用的物料能最大限度地進(jìn)到終極產(chǎn)物中。 Ⅲ．較少有危害性的合成反應(yīng)出現(xiàn)——無論如何要使用可以行得通的方法，使得設(shè)計(jì)合成程序只選用或產(chǎn)出對(duì)人體或環(huán)境毒性很小最好無毒的物質(zhì)。 Ⅳ．設(shè)計(jì)要使所生成的化學(xué)產(chǎn)品是安全的——設(shè)計(jì)化學(xué)反應(yīng)的生成物不僅具有所需的性能，還應(yīng)具有最小的毒性。 Ⅴ．溶劑和輔料是較安全的——盡量不同輔料（如溶劑或析出劑）當(dāng)不得已使用時(shí)，盡可能應(yīng)是無害的。

Ⅵ．設(shè)計(jì)中能量的使用要講效率——盡可能降低化學(xué)過程所需能量，還應(yīng)考慮對(duì)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的效益。合成程序盡可能在大氣環(huán)境的溫度和壓強(qiáng)下進(jìn)行。 Ⅶ．用可以回收的原料——只要技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上是可行的，原料應(yīng)能回收而不是使之變壞。Ⅷ．盡量減少派生物——應(yīng)盡可能避免或減少多余的衍生反應(yīng)（用于保護(hù)基團(tuán)或取消保護(hù)和短暫改變物理、化學(xué)過程），因?yàn)檫M(jìn)行這些步驟需添加一些反應(yīng)物同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生廢棄物。 Ⅸ．催化作用——催化劑（盡可能是具選擇性的）比符合化學(xué)計(jì)量數(shù)的反應(yīng)物更占優(yōu)勢(shì)。 Ⅹ．要設(shè)計(jì)降解——按設(shè)計(jì)生產(chǎn)的生成物，當(dāng)其有效作用完成后，可以分解為無害的降解產(chǎn)物，在環(huán)境中不繼續(xù)存在。 Ⅺ．防止污染進(jìn)程能進(jìn)行實(shí)時(shí)分析——需要不斷發(fā)展分析方法，在實(shí)時(shí)分析、進(jìn)程中監(jiān)測(cè)，特別是對(duì)形成危害物質(zhì)的控制上。

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