绿色化学与科技

1案例一：DDT，持久有机污染物之一♦

DDT是人所共知的曾是应用广泛的杀虫剂。♦然而，它在鸟类体内累积后，造成蛋壳变薄，使很多鸟类种群显著减少，如猎鹰，秃鹰，鹗和棕色鹈鹕等。★其它一些持久性多氯代化合物，如PCBs，二恶英，已知是具有雌激素性质，成为环境内分泌干扰物。南极企鹅体内也检验出DDT2由于很多化学品有毒，出现了一些憎化学品（Chemphobia）的呼声，认为全天然(Allnatural)总比化学品为好！其实不然，天然物中也含有有毒化学物质。当用发霉的花生喂火鸡时造成火鸡发病或死亡才发现了它，已知它是致癌物。AflatoxinB1，黄曲霉毒素案例三：黄曲霉毒素3人吃了由黑麦上生长的麦角酸制成的麦角酸衍生物后，即变得发狂。Lysergicacid，麦角酸案例四：麦角酸4当人吃了未处理好的河豚鱼，可能中毒致死，由于它含有河豚毒素，可造成肺脏麻痹而死亡。有些商人用黄樟树根提取物作软饮料的香味剂，其中就含有黄樟素，它是一种致癌物。Safrole，黄樟素案例五：5天然食物中有的也含有有益的化学物质，比如水果和蔬菜中常常含有天然抗氧化剂，像葡萄中含有的resveratrol即可抑制肿瘤的发生发展。绿色化学中尽量选择无毒少毒原料并最少使用易燃易爆和具有高反应活性的材料。Resveratrol案例六：6

（一）什么是绿色化学

绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学，即：用化学的技术和方法去减少或消灭对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂等的使用和产生。

二.绿色化学7绿色化学的主要内容无毒无害原料可再生资源环境友好产品回归自然废物回收利用无毒无害催化剂

无毒无害溶剂原子经济反应8（1）预防（2）原子经济（3）无害（或少害）的化学合成（4）设计无危险的化学品（5）安全的溶剂和助剂（6）设计要有能效（7）使用可再生的原料（8）减少衍生物（9）催化作用（10）设计要考虑降解（11）为了预防污染进行实时分析（12）防止事故发生的固有安全化学

（三）绿色化学的12条原则9☆

大力开发医药等精细化工产品的“原子经济”反应，力争实现废物“零排放”☆

大宗有机化工品的第二代绿色生产技术正在开发☆超临界CO2代替有毒、有害溶剂正在推广应用☆利用可再生资源生产大宗有机化工产品方兴未艾☆工农结合,生产超清洁生物柴油☆永恒的主题——设计、生产和使用环境友好产品☆回收废塑料、纤维等材料，走上“闭路循环”之路（四）绿色化学科技成果举例10医药、农药、功能化学品的研究——绿色化学最活跃的前沿领域

大力研究原子经济反应和手性合成等医药、农药等产品要引进多种官能团和调整化学结构，生产往往经过多步反应，需要配套开发技术，才能推向工业化112、大宗有机化工产品的第二代绿色生产技术正在开发

烃类氧化的“原子经济”反应正在改进替代剧毒光气等原料的绿色技术，研究降低成本开发新一代苯与烯烃烷基化无毒无害固体酸催化剂12烃类氧化的“原子经济”反应正在改进20世纪80年代发明钛硅分子筛作为催化剂采用H2O2为氧化剂实现下列“原子经济”反应丙烯环氧化制环氧丙烷环己酮氨氧化制环己酮肟苯酚氧化制对苯二酚13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/沸石有机氮络合Fe2+系催化剂含钨的金属簇相转移催化剂……14替代剧毒光气等原料的绿色技术

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15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

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3、超临界二氧化碳代替有毒、有害溶剂正在推广应用

挥发性有机溶剂有广泛用途涂料和油漆的溶剂泡沫塑料的发泡剂微电子器件等的精密清洗服装干洗的清洗剂化工生产过程中作为溶剂挥发性有机溶剂对环境的危害形成光化学烟雾引起和加剧多种呼吸系统疾病，增加癌症发病率导致谷物减产、橡胶硬化等，每年造成大量损失二氟二氯甲烷等破坏地球大气中的臭氧层17超临界二氧化碳溶剂的优点二氧化碳在常温下是气体，无色、无味、不燃烧、化学性质稳定不会形成光化学烟雾，也不会破坏臭氧层来源丰富，价格低廉超临界二氧化碳可很好地溶解一般有机化合物18用超临界二氧化碳代替

挥发性有机溶剂的应用替代机械、电子、医药和干洗等行业中普遍采用的挥发性有机清洗剂代替氟氯烃作泡沫塑料的发泡剂超临界CO2为溶剂，生产氟化物单体和聚合物19超临界二氧化碳代替有毒、有害溶剂的发展

利用我国合成氨厂、炼油厂中制氢装置大量排放的CO2，开发（或引进）超临界CO2技术在房屋装修、泡沫塑料生产、服装干洗等中应用，形成新兴产业。204、利用可再生资源生产大宗有机化工产品

以植物为主的生物质资源是一个可再生的巨大资源宝库，利用可再生资源可以消除污染，用之不竭，实现可持续发展开发生物催化技术是关键21国外生物技术生产大宗

化工产品已取得突破DuPont和GenecorInternational等合作建成由玉米生产1，3―丙二醇(PDO)装置，成本比化学法低15％Cargill―DOW公司正在建设一个14万t/a的聚乳酸工厂，用于生产塑料、纤维225、工农结合,生产超清洁生物柴油生物柴油的特点减少汽车尾气中SOx和颗粒物排放整个过程少排放CO2，减少温室效应本身无毒、无害，能自行分解回归自然具有一定的润滑性，从而延长机动车的寿命燃烧热值稍低，倾点较高，影响低温启动23生物柴油的制造植物油与甲醇（乙醇）酯交换制得

棉籽油、棕榈油、椰子油、菜籽油、野生植物油以及海藻等化学法液碱催化固体碱催化二段催化酶催化24我国发展生物柴油的意义、

问题及对策超清洁柴油有利于增产柴油、调整柴汽比减少原油进口，多一条运输能源安全保障的途径多一条农林业增产、增收途径关键是植物油成本高，难与石油柴油竞争对策：政府支持与农业生产结合（农业加工工业）种植低成本油料作物改进工艺，利用副产品（甘油、润滑剂、清洁溶剂等）降低成本25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：物质的结构与活性的关系避免采用毒性功能基团生物吸收量最小化使辅助的物质最小化6、永恒的主题——设计、生产和使用环境友好产品

环境友好产品——在加工和应用过程中及功能消失之后均不会对人类健康和生态环境产生危害

267、废塑料、纤维等材料的回收，走上“闭路循环”之路

“闭路循环”回收的实例：从尼龙地毯中回收己内酰胺DuPont公司旧地毯送回工厂，从底层除去地毯纤维，碾碎成尼龙细绒，再混合成型利用AlliedSignal和