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西药制药研发中的绿色化学应用_尹丽

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科技论坛

西药制药研发中的绿色化学应用

尹丽

韩军

(哈药集团制药总厂,黑龙江哈尔滨150000)

1绿色化学介绍

1.1绿色化学的昨天与今天

化学科学的研究成果和化学知识的应用,使我们衣食住行各个方面都受益匪浅,更不用说化学药物对人们防病祛疾、延年益寿、更高质量地享活等方面起到的作用。但是另一方面,化学品的大量生产和广泛应用,给生态环境带来了各种严重的环境问题,威胁着人类的生存健康。

20世纪80年代中后期人们对污染预防和清洁生产的认识逐步提高,污染的全过程控制模式逐步代替终端污染控制模式。

1.2绿色化学的涵义1.

2.1含义

绿色化学是指采用无毒、无害的原料、催化剂和溶剂,选择具有高选择性、高转化率,不生产或少生产副产品的对环境友好的反应进行合成,其目的是通过新的合成反应和方法,开发制备单位产污系数最低,资源和能源消耗最少的先进合成方法和技术,从合成反应入手,从根本上消除或减少环境污染。

1.2.2绿色化学的研究内容

绿色化学着重于更安全这个概念,不仅针对人类的健康,还包括整个生命周期中对生态

环境、

动物、水生生物和植物的影响,具体地来说,这些绿色化学的原理和概念包括以下三个方面的内容:

1.2.2.1原子经济性

“原子经济性”的概念是美国Standford 著名化学家Trost B M 在1991年提出的.这一概念引导人们如何去设计有机合成.原子经济性(atomeconomy),即原料分子中有百分之几的原子转化成了产物。一个有效的合成反应不但有高度的选择性,而且必须具备较高的原子经济

性,尽可能地利用原料分子中的原子。

显然,“原子经济性”的概念是绿色化学的基本原理之一。

1.2.2.2手性合成

我们周围的世界是手性的,构成生命体系的生物大分子的大多数重要的构件仅以一种对映形态存在.生物活性的手性化合物,例如药物,与它的受体部分以手性的方式相互作用。因此,药物的两个对映体以不同的方式参与作用并导致不同的效果就不足为奇了。现代药物化学已经使人们越来越认识到手性的重要性,手性合成的研究正逐步从实验室的科学探索走向工业技术,人们也越来越认识到手性技术对人类的健康和生态环境的重要意义。

2绿色化学的发展前景2.1呼吁绿色经济

在生活方面,人们开始追求绿色消费、使用绿色产品。出于对近来英国疯牛病、香港禽流感、欧盟四国二恶英等恐怖事件的担心,目前人

们最熟悉的绿色产品可能是绿色食品。

据报道,国际组织对于绿色食品尚无统一的定义,一般指尽量避免化学肥料和农药栽培、且加工过程尽可能少用食品添加剂的食品,尽管它们的价格比普通食品高出0.5~1.5倍,但在欧洲有85%以上的消费者愿意高价买。

随着生活方面绿色产品的产生,人们在购物时开始认准绿色标志,迫使企业执行ISO14000系列环境管理标准。

2.2绿色科技观是根本基于对“科技异化”的认识,绿色科技观的主要观点是:人类应该以协调人与自然之间的关系为最高准则,以不断解决人类发展与自然界发展之间的矛盾为宗旨,利用科技与自然和

平相处、和谐发展,努力避免负效应。3应用

3.1原子经济性“原子经济性”的概念是1991年美国著名化学家Trost 提出的。他提出在合成设计中经济地利用原子,避免使用保护基团及离去基团,这样就不会产生废物而对环境友好。Trost 认为,

合成效率包括两个方面:一是选择性,

一是原子经济性,即原料分子中转化成产物的原子可占的白分比。一个有效的合成反应不但有高度的选择性,而且必须具备较高的原子经济性,尽可能地利用原料分子中的原子。原子经济性“是绿色化学的基本原理之一。

3.2手性合成

人类周围的世界是手性的,构成生命体系的生物大分子的大多数重要的构件仅以一种对映形态存在。生物活性的手性化合物,例如药物,与它的受体部分以手性的方式相互作用。因此,药物的两个对映体以不同的方式参与作用并导致不同的效果。因此开发单一对映异构体的手性药物已经成为国际上制药工业的发展趋势。现在越来越多的药物、食品添加剂和香料由全合成制备。通常,这些化合物是通过在合成过程的最后一步对其相应的外消旋混合物进行拆分而获得。这样很可能对环境造成污染。从绿色

化学的角度讲,就是原子经济性较差。因此,

催化的不对称合成,即手性成成为有机化学研究的热点和前沿。未来的合成化学必须是经济的、安全的、环境友好的以及节省能源和资源的,即

要达到100%的选择性和100%的收率,

只产生目标产物而不产生废物。实现催化剂的高效率和高选择性是实现不对称催化反应的实用性和工业化的关键。通过不对称催化不但可以提供医药、农药和精细化工所需的关键中间体,而且可以提供环境友好的绿色合成方法。例如Takkasago 公司利用BINAP-Rh 催化的业胺不对称异构化反应技术1983~1986年生产了近3万t 薄荷醇及其中间体,而消耗的手性配体仅

为250kg 。手性合成的研究正逐步从实验室的科学探索走向工业技术,人们也越来越认识到手性技术对人类的健康和生态环境的重要意义。

3.2.1不对称催化氢化

不对称催化氢化是第一个在工业上使用的不对称催化反应。早在20世纪70年代,美国孟山都(Monsanto)公司就成功地应用不对称催化氢化合成了用于治疗帕金森病的L 一多巴。Pai 等设计合成了手性双毗陡麟配体的钉配合物,对2-(6'一甲氧基一2-萘基)丙烯酸和酮酸醋的不对称催化氢化具有极高的对映选择性,可用于制备非+<体抗炎镇痛的手性药物(S)一萘普生。

3.2.2酮的不对称还原3.2.3不对称催化氧化

1980年Sharpless 报道了用手性钦酸醋及过氧叔丁醇对烯丙醇进行氧化,成功地实现了不对称环氧化的过程,这一方法的出现促进了实验有机合成和工业有机合成的发展。比如用来合成尽受体阻断剂治疗心脏病药物s 一心得安。

3.2.4酶催化拆分异构体

心血管病药物心得安的药效主要在于(s)一异构体;(R)一异构体则可以用作一种避孕药物。为了分别得到单一异构体,Lagos 等发展了酶催化的方法。最近,丛方地将脂肪酶PSL 器赔固定化生物反应来代替酶粉应用于该中间体的拆分。结果发现其催化活性是同质量酶粉活性的10倍,得到了95%e.e.的(R)-1-氯-3-(1-萘氧)-2一丙醇,并进一步合成、结晶得到99%e.e.的手性(S)一心得安盐酸盐。

3.3“洁净”的反应介质

目前在药物生产以及合成研究中大量使用

的有机溶剂存在有毒、

易挥发、易燃易爆等诸多缺点。随着绿色化学成为化工生产可持续发展的方向,无毒无污染的合成技术(包括环境友好的“洁净”反应介质)的研究和发展成为绿色化学的重要研究内容。

参考文献

[1]姚宁.绿色化学的应用及发展[J].化学工程与

装备,

2008,4.[2]陈利群.绿色化学与制药研发和生产的可持

续性[J].中国药业,

2009,18:6.[3]孙铁民,王宏亮等.绿色化学在药物合成中的应用[J].精细化工中间体,2008,38(4).

要:绿色化学作为新兴的科学课题和技术,迅速地成为了现今国际化学研究的前沿,是21世纪的科学发展的新成果,它将成为各个化学基

础的学科和化学应用技术研究的热点领域。介绍了绿色化学的概念、特点,以及论述了几种绿色化学技术在制药工业中的应用。

关键词:绿色化学;前景;应用

高三鲁科版化学一轮复习专题环境保护与绿色化学

专题讲座四环境保护与绿色化学 [考纲要求] 1.了解氮氧化物、二氧化硫等污染物的来源、性质和危害,体会化学对环境保护的重要意义。2.了解化工生产过程中产生的“三废”对环境的危害,树立绿色化学的观念。3.原子经济性的概念和原子利用率的计算。 一、环境污染及其防治 1.环境污染 与化学相关的环境污染问题主要包括如下几个方面。一是大气污染问题:是指由空气中的颗粒物、硫的氧化物(SO2、SO3)、氮的氧化物(NO、NO2等)、CO、碳氢化合物、氟氯代烷等造成的污染(其中SO2、NO x主要来源于化石类燃料的大量使用)。大气污染的具体表现主要有:形成酸雨、酸雾;臭氧层空洞;光化学烟雾;室内空气污染(指家用燃料的燃烧、烹调、吸烟产生的CO、CO2、NO、NO2、SO2等,各种建筑材料和装饰材料释放出的甲醛、苯等有机物造成的污染等,其中CO与血红蛋白作用会使血液失去输氧能力,导致CO中毒)。二是水体污染:是指过量有害物质进入水中造成的污染。导致水体污染的物质主要有两大类,一类是重金属污染,如重金属Hg、Cd、Pb、Cr等进入水中形成的污染,这些重金属主要来自于化工、冶金、电子、电镀等排放的工业废水。另一类是植物营养物质污染:水中高浓度的N、P等植物营养物质,导致水体富营养化而形成的污染。它主要是由进入水中腐烂的含蛋白质的物质、含磷洗涤剂及大量使用磷肥造成的。三是固体废弃物造成的污染:主要是指生活垃圾、工业废料随意堆放造成的污染,目前最引人注意的是由塑料制品造成的白色污染及废旧电池造成的重金属污染。垃圾污染范围广泛,对环境及生物的不良影响途径多样。 思考:当今环境污染存在以下几方面问题:(用物质化学式或元素名称填写相关原因) (1)酸雨——形成原因主要是SO2和氮氧化合物。 (2)光化学烟雾——主要是氮氧化合物、碳氢化合物造成的。 (3)臭氧空洞——主要是氟氯代烷、氮氧化合物等的排放引起的。 (4)温室效应——主要是由于大气中CO2等的含量的不断增加造成的。 (5)白色污染——聚乙烯等难降解塑料的大量使用。 (6)赤潮——含磷洗衣粉的大量使用,工、农业及城市生活污水的任意排放。 2.环境保护的措施 (1)工业废气携带颗粒物的回收利用。 (2)工业、生活污水经处理达标后排放,限制使用含磷洗涤剂。 (3)回收、限制难降解塑料,研制可降解塑料。 【例1】环境问题及解决措施 Ⅰ.臭氧层空洞 大气平流层中O2吸收紫外线可变成臭氧(O3),而冰箱中的制冷剂氟里昂在紫外线作用下分解出氯原子,氯原子能加速臭氧的分解,从而破坏平流层中的臭氧层。同样超音速飞机的尾气及发动机尾气中的NO也能加快O3的分解,反应式如下:NO+O3―→NO2+2O;NO2+O―→NO+O2。请你写出总的反应式:______________;其中NO的作用是______________和____________。 解析通过化学反应方程式的加和可以得到总的反应式:O3错误!O2+O。通过第一个反应式可知NO作还原剂,由总反应式可知NO作催化剂。 答案O3错误!O2+O 还原剂催化剂 Ⅱ.水源污染(富营养化)

绿色化学

绿色化学的定义及其特点 绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学、洁净化学。 利用现代科学技术的原理和方法,从根源上根除污染;研究环境友好的新原料、新反应、新过程、新产品,实现环境化工与生态协调发展;减少甚至消灭对人类健康、社区安全、生态环境的有害原料、催化剂、溶剂、助剂、产物、副产物的使用和生产。 特点: 绿色化学是从源头上消除污染,促进自然生态系统的良性循环; 绿色化学是要求合理利用资源和能源、降低生产成本、实现资源使用的“减量化、在再使用、再循环”,是发展循环经济的关键途径。 绿色化学的基本特点是:在获取新物质的转化过程中,充分利用每个原子,实现零排放。 1、绿色化学反应的主要任务 寻找无害化学合成; 尽量减少化学合成中得有毒原料和有毒产物; 设计安全化学品; 使化学品在被期望功能得以实现的同时,将其毒性降到最低; 使用安全溶剂和助剂,尽可能不使用助剂 采用无毒无害的溶剂代替挥发性有毒有机物作溶剂 反应原子转化率高 2、举例说明绿色化学的主要研究领域。 设计安全有效的目标分子:构效关系。 设计安全有效化学品主要包括如下两个方面的内容:①新的安全有效化学品的设计;②对已有的有效但不安全的分子进行重新设计。 寻找安全有效的反应原料,如: (1)用二氧化碳代替有毒有害的光气生产聚氨酯:RNH2 + CO2-> RNHCOOR1 (2)亚氨基二乙酸二钠的生产采用新工艺消除有毒氢氰酸的使用: HOCH2CH2NHCH2CH2OH + 2NaOH (铜催剂)=NaOOCH2CH2NHCH2CH2OONa + 4H2寻找安全有效的合成路线:要符合原子经济性原理。要考虑到产品的性能优良,价格低廉,又要使产生的废物和副产物少,对环境无害,可利用计算机来进行辅助设计。 寻找新的转化方法:①催化等离子体方法;②电化学方法;③光化学及其他辐射方法; 寻找安全有效的反应条件:(1)寻找安全有效地催化剂①活性组分的负载化②用固体酸代替液体酸; (2)寻找安全有效的反应介质①采用超临界流体作为反应介质②水作溶剂的两相催化法。 4、什么是原子利用率,计算用氯醇法和过氧化氢直接氧化法制备环氧丙烷的原子利用率。 原子利用率=(目标产物的量/按化学计量式所得所有产物的量之和)*100%=(目标产物的量/各反应物的量的和)*100% 氯醇法:CH3-CH=CH2 + Cl2+ Ca(OH)2——C3H6O +CaCl2+H2O 42 71 74 58 111 18 原子利用率=58/(111+18+58)=58/(42+71+74)=31% 过氧化氢法:H2O2 +CH3-CH=CH2——C3H6O +H2O 3442 58 18 原子利用率=58/(42+34)=76.3% 5、影响化学物质在环境中相态和归宿的性质有哪些?简述化学在环境中降解的化学反应类 型。 1.挥发性、熔点、密度

环境保护与绿色化学

环境保护与绿色化学 摘要: 如今,我们的生存家园地球面临着越来越严重的环境危机,我们人类的生存环境正在日益恶化。现在全球公认的三大环境危机是酸雨,臭氧层空洞和温室效应。而正在继续破环环境的人类将面临什么样的挑战还未知。而绿色化学正是解决环境危机的重要手段之一。 关键词: 环境保护;绿色化学;意识提升 人类正面临有史以来最严重的环境危机,由于人口急剧的增加,资源的消耗日益扩大,人均耕地、淡水和矿产等资源占有量逐渐减少,人口与资源的矛盾越来越尖锐;环保问题就成为经济与社会发展的重要问题之一。作为国民经济支柱产业之一的化学工业及相关产业,在为创造人类的物质文明作出重要贡献的同时,在生产活动中不断排放出大量有毒物质,化学工业也为环境和人类的健康带来一定的危害。发达国家对环境的治理,已开始从治标,即从末端治理污染转向治本,即开发清洁工业技术,消减污染源头,生产环境友好产品。“绿色技术”已成为21世纪化工技术与化学研究的热点和重要科技前沿。 绿色化学又称绿色技术、环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。绿色化学即是用化学及其它技术和方法去减少或消除那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂、试剂、产物、副产物等的使用和产生。 下面先给出绿色化学的12项原则(来自网络): “1.防止——防止产生废弃物要比产生后再去处理和净化好得多。 2.讲原子经济——应该设计这样的合成程序,使反应过程中所用的物料能最大限度地进到终极产物中。 3.较少有危害性的合成反应出现——无论如何要使用可以行得通的方法,使得设计合成程序只选用或产出对人体或环境毒性很小最好无毒的物质。 4.设计要使所生成的化学产品是安全的——设计化学反应的生成物不仅具有所需的性能,还应具有最小的毒性。 5.溶剂和辅料是较安全的——尽量不同辅料(如溶剂或析出剂),当不得已使用时,尽可能应是无害的。 6.设计中能量的使用要讲效率——尽可能降低化学过程所需能量,还应考虑对环境和经济的效益。合成程序尽可能在大气环境的温度和压强下进行。 7.用可以回收的原料——只要技术上、经济上是可行的,原料应能回收而不是使之变坏。8.尽量减少派生物——应尽可能避免或减少多余的衍生反应(用于保护基团或取消保护和短暂改变物理、化学过程),因为进行这些步骤需添加一些反应物同时也会产生废弃物。9.催化作用——催化剂(尽可能是具选择性的)比符合化学计量数的反应物更占优势。10.要设计降解——按设计生产的生成物,当其有效作用完成后,可以分解为无害的降解产物,在环境中不继续存在。 11.防止污染进程能进行实时分析——需要不断发展分析方法,在实时分析、进程中监测,特别是对形成危害物质的控制上。 12.特别是从化学反应的安全上防止事故发生——在化学过程中,反应物(包括其特定形

环境保护与绿色化学

《环境保护与绿色化学》说课稿 湖南省常德市汉寿县第五中学杨志刚 一、说教材 本节的教学要求不高,难度也不大,在教学中教师可根据具体情况自行设计活动形式。活动的宗旨是使每个学生都动起来,因此在教学中要设法调动学生的积极性,使他们主动参与,在活动中受到教育和启发,提高环境意识。由于本节内容较多,及所涉及的活动形式较新,为了说好教材,我从教学目标、教学重点、教学难点、教学内容四个方面进行说明。 1、教学目标 【知识目标】 1)了解造成环境污染的原因及环境污染的危害性。 2)了解环境保护的一般方法及处理工业尾气、废水、废渣的重要意义。 3)通过参与环境保护学习活动,学习一些环保知识,增强环境保护的意识。 4)了解绿色化学的核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。 【能力目标】 1)培养学生自主学习的能力,科研意识,思维能力和表达能力等。 2)培养学生组织活动、协作学习、与人交流、沟通等社会实践能力。 3)学会资料的收集、整理,培养学生从中获取有效信息的能力,培养学生将知识加工整合用于实践的能力。 【德育目标】 通过正确认识环境和环境问题,体会化学物质在美化人们生活的同时,也会带来负面效应,使学生认识到人类的行为与环境和谐的必要性,激励他们保护家园,积极投身环保,树立主人翁社会责任感。 2、教学重点 大气污染、水污染、土壤污染、居室污染的来源、危害及防治,本地环境状况的调查分析。 3、教学难点课前资料的收集与整理。 4、教材内容 将教学目标、教学内容课题化。教师在认真研究、分析教材后确定系列课题——大气污染(包括子课题酸雨、臭氧层破坏、温室效应)、水污染(重金属离子污染)、土壤污染、居室污染、本地环境状况调查,供学生选择。这样做可使全体学生都动起来,让其“有事能做”,“有事可做”,“有事愿做”。充分调动学生的积极性。 二、说教学方法和学法 “师生共同探究式”教学模式,这种模式中,师与生的关系是平等的。具体指在教师的指导和安排下,将学生分为几个小组,每一小组针对某一主题开展调查研究、收集资料、整理资料。也就是说本节课中教师的“教”,主要是在课外,而在课堂教学过程中,以班会的形式开展教学,教师留给了学生才华展现的机会。 三、说教学过程 ⒈资料准备

绿色化学及其发展方向

绿色化学及其发展方向 摘要:伴随着社会经济生活的不断发展及进步,我国的化学应用过程中不免会对环境和人体造成一定的伤害,本文从我国化学发展所面临的问题出发,在对化学发展问题分析的基础上提出了发展绿色化学是化学发展趋势的必然选择的观点。并针对如何发展绿色化学的角度出发,对环境保护目的下的绿色化学提出了解决问题的策略,坚持资源、环境及经济生活的可持续发展。 关键词: 绿色化工; 环境保护; 可持续发展 当今 ,可持续发展观是世人普遍认同的发展观。它强调人口、经济、社会、环境和资源的协调发展 ,既要发展经济 ,又要保护自然资源和环境 ,使子孙后代能永续发展。绿色化学正是基于人与自然和谐发展的可持续发展理论。 一、绿色化学定义 绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。绿色化学即是用化学的技术和方法去减少或消灭那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂、产物、副产物等的使用和产生。绿色化学的理想在于不再使用有毒、有害的物质 ,不再产生废物 ,不再处理废物。它是一门从源头上阻止污染的化学 [1] 二、绿色化学遵循的相关准则 绿色化学应该以“预防为主,治理为辅”作为行事准则,这样能够从源头上就解决好污染问题,保护环境。在日常生活生产活动最大限度地减少分离溶剂与试剂之类的物质,尽量选择使用无污染、无害

等辅助物质。尤其是那些能够对人们身体健康与生活环境造成毒害的物质,更是需要控制其在生产生活中的使用。 三、绿色原料是可持续发展基石 所谓的“绿色原料”也就是化学品需要使用到的原材料,在采用、产生、利用、再循环利用与废弃物处理等诸多环节里和生态环境和谐共存。同时,此材料不会对人类身体健康成危害,还具有促进健康与净化吸收这样的主要功能。现阶段,国内白色污染方面相对较为严重,这也是由于塑料制品的大量使用而引发的。通过绿色原料的生产实现有效降解熟料的目的,已经成该领域重点关注的研究课题。在这方面国际上现使用方式有生物降解塑料,还有光、化学以及组合等降解塑料的类型。化学品传统生产过程中通常都是用含剧毒的氢氰酸与光气之类的物质作为原料生产异氰酸酯,当前已经被基本无毒害的二氧化氮与胺类生产异氰酸酯所代替。用这两种原料完成两步生产氨基二乙酸钠,并采用二乙醇胺与催化脱氢两种物质为原料成功开发出安全生产氨基二乙酸钠的这种新工艺。 四、从环境保护角度出发,促进绿色化学的应用 4.1原料的绿色化 在绿色化学的应用中,绿色化选择原料是应用的基础。通过原料的选择可以有效的降低化学过程对环境所带来的消极影响。简而言之,过原来的绿色化,来实现绿色化学在应用中环保型效应。 4.2溶剂的绿色化在绿色化学的应用中还可通过选用溶剂的绿色化来实现对环境的保护,降低对人体的各类伤害。绿色化的溶剂安全

绿色化学的原理及应用 论文

绿色化学原理和应用 在这即将过去的20世纪里,化学真正成为了一门最有用的科学。化学科学的研究成果和化学知识的应用,创造了无数的新产品进入每一个普通家庭的生活,使我们衣食住行各个方面都受益匪浅。更不用说化学药物对人们防病去疾、延年益寿、更高质量地创造和享受生活的神奇功效了。另一方面,随着化学品的大量生产和广泛应用,给人类本来绿色平和的生态环境带来了黑色的污水、黄色的烟尘、五颜六色的废渣和看不见的无色毒物??威胁人们的健康、伤害哺育我们生存的地球母亲。人类就在发展生产、提高生活水平与保护环境这一矛盾中奋斗,以求得最佳平衡,不断绵延、前进。 一、概念 “绿色化学”由美国化学会提出,目前得到世界广泛的响应。其核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染;反应物的原子全部转化为期望的最终产物。按照美国《绿色化学》杂志的定义,绿色化学是指:在制造和应用化学产品时应有效利用(最好可再生)原料,消除废物和避免使用有毒的和危险的试剂和溶剂。而今天的绿色化学是指能够保护环境的化学技术.它可通过使用自然能源,避免给环境造成负担、避免排放有害物质.利用太阳能为目的的光触媒和氢能源的制造和储藏技术的开发,并考虑节能、节省资源、减少废弃物排放量。 绿色化学又称“环境无害化学”、“环境友好化学”、“清洁化学”,绿色化学是近十年才产生和发展起来的,是一个“新化学婴儿”。它涉及有机合成、催化、生物化学、分析化学等学科,内容广泛。绿色化学的最大特点是在始端就采用预防污染的科学手段,因而过程和终端均为零排放或零污染。世界上很多国家已把“化学的绿色化”作为新世纪化学进展的主要方向之一。

二、发展背景及主要特点 化学在为人类创造财富的同时,给人类也带来了危难。而每一门科学的发展史上都充满着探索与进步,由于科学中的不确定性,化学家在研究过程中不可避免地会合成出未知性质的化合物,只有通过经过长期应用和研究才能熟知其性质,这时新物质可能已经对环境或人类生活造成了影响。 传统的化学工业给环境带来的污染已十分严重,目前全世界每年产生的有害废物达3亿吨~4亿吨,给环境造成危害,并威胁着人类的生存。严峻的现实使得各国必须寻找一条不破坏环境,不危害人类生存的可持续发展的道路。化学工业能否生产出对环境无害的化学品?甚至开发出不产生废物的工艺?绿色化学的口号最早产生于化学工业非常发达的美国。1990年,美国通过了一个“防止污染行动”的法令。1991年后在,“绿色化学”由美国化学会(ACS)提出并成为美国环保署(EPA)的中心口号,并立即得到了全世界的积极响应。 绿色化学又称环境友好化学,它的主要特点是:1.充分利用资源和能源,采用无毒、无害的原料;2.在无毒、无害的条件下进行反应,以减少废物向环境排放;3.提高原子的利用率,力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳,实现“零排放”;4.生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。 三、绿色化学的重要性 传统的化学工业给环境带来的污染已十分严重,目前全世界每年产生的有害废物达3亿吨~4亿吨,给环境造成危害,并威胁着人类的生存。化学工业能否生产出对环境无害的化学品?甚至开发出不产生废物的工艺?有识之士提出了绿色化学的号召,并立即得到了全世界的积极响应。绿色化学的核心就是要利用化学原理从源头消除污染。

绿色化学题目

《绿色化学与化工》教学指导 一说明 1、目的任务:本课程是是一门新兴的多学科交叉渗透学科,是化学、化工类专门人才拓宽知识面的重要选修课。通过本课程的学习,使学生掌握绿色化学与化工的基本概念、基本原理,了解化学、化工生产中的资源与能源合理利用及生态环境可持续性发展间的关系,达到开阔视野,拓宽知识面,便于学生从整体上认识化学学科,树立既保护环境又推动工业生产发展的新观念。同时使学生及时了解最新最热门的科学技术成果的研究进展以及国内外发展状况,为成为知识渊博、研究方向明确的高素质人才打下基础。 2、课程类别:限选课,自学课程 3、学分与总学时:学分:2学分总学时:34学时讲课(辅导):4学时 4、学时分配 5、课程考核及成绩评定办法: 考查:自学笔记40%、读书报告或小论文30%、期终考查30% 6、教材与参考书: 1、李德华.绿色化学化工导论.北京:科学技术出版社,2005 2、闵恩渍. 吴巍编著. 绿色化学与化工.北京:化学工业出版社,20004. 3、仲崇立. 绿色化学导论.北京:化学工业出版社, 2000 4、贡长生、张克立. 绿色化学化工实用技术.北京:化学工业出版社, 2002 5、沈玉龙、魏利滨、曹文华.绿色化学.北京:中国环境科学出版社, 2004 6、顾国维、何澄. 绿色技术及其应用.上海:同济大学出版社,1999

7、P.T.阿纳斯塔斯, J.C.沃纳.李朝军,王东.绿色化学理论与应用. 北京:科学出版社, 2002 二、课程教学内容和教学要求 第一章绪论 【教学要求】 了解绿色化学的产生、发展、重要性;掌握绿色化学的定义和特点。 【教学内容】 一、绿色化学的产生和发展; 二、绿色化学的定义和内容; 三、绿色化学——可持续性发展的必由之路。 【重点】 绿色化学的定义和内容 第二章绿色化学原理 【教学要求】 掌握绿色化学的12条基本原则;掌握原子经济性反应及绿色化学手段; 【教学内容】 一、原料绿色化; 二、化学反应原子经济性; 三、无害化学合成 四、绿色化学品 五、溶剂绿色化 六、提高能源效率 七、利用可再生资源为原料 八、减少化学合成的衍生步骤 九、开发新型催化剂 十、设计可降解化工产品 十一、预防污染的实时在线分析; 十二、防止化学事故发生的安全生产工艺。 【重点】

绿色化学的发展与前景

绿色化学的发展与前景 摘要:随着社会的发展,化学产业迅速发展,不断推动着人类社会的进步,同时,也给环境带来了极大的负担,威胁着人们的健康和赖以生存的自然环境。然而污染防治虽卓有成效,但仍以治理为主,效果有限且费用昂贵,因此,绿色化学的出现极好地适应了发展趋势,将为社会的进一步发展和化学学科新的飞跃发挥巨大的作用。 关键词:绿色化学清洁生产环境污染 The development of Green Chemistry and Engineering Abstract: Accompanied with the development of the society, the chemistry industry is also developing quickly. As a result, it pushes forward the advance of society. However, meanwhile, it brings great burdens on the environment, which threat the health of man and the nature. Although the preventions of pollution are fruitful, we still mainly depend on treatments after pollution, it works out to a certain extent, and it really costs a lot. So, that’s why Green Chemistry, which fits the tendency of environmental protection well, is greatly welcomed. It will make efforts for the further development of the society and chemistry. Key words: Green Chemistry, Cleaner Production, Environmental pollution 随着21世纪的到来, 人类生产生活与化学越来越密不可分。化学科学的研究成果和化学知识的应用为推动人类的进步起了决定性的作用。目前, 化学及其制品已经渗透到人类生活、生产和国民经济的各个领域, 达到人人、事事、处处都离不开化学及其制品的程度。 然而,另一方面, 随着化学品的大量生产和广泛应用, 给人类本来绿色平和的生态环境带来了极大的破坏,威胁着人们的健康, 以及人类赖以生存的自然环境的可持续发展。工厂向大气中排放大量酸性物质,造成雨水被大气中存在的酸性气体污染,pH<5.6,达到酸雨的标准,致使许多建筑物、植物、以及人文自然 CO浓度大景观遭到严重破坏;而在生产过程中的大量有机物燃烧,致使空气中 2 幅升高,造成温室效应,使地球生态环境遭威胁;大量氯氟烷烃(如制冷剂、发泡剂、清洗剂等)的生产和使用使臭氧层出现明显的空洞,易使人发生皮肤癌、白内障等疾病,也会削弱人的免疫力,与此同时,对生态环境的影响也显著,会使农作物减产且品质下降,渔业产量下降以及森林被破坏。。。还有黑色的污水、黄色的烟尘、五颜六色的废渣和看不见的无色毒物。

绿色化学研究进展及其中GAP化学举例

绿色化学研究进展及其中GAP化学举例 赵宝晶2011201154 摘要:在能源、环境日趋紧张的新世纪,传统化学向绿色化学的转变已经成为历史的必然。本文全面介绍了绿色化学的定义、原则以及研究方法(原子经济、E指数)、并按照目前通用的分类方法从原料、催化剂、溶剂、合成方法、产品的绿色化五个方面对绿色化学进展作了全面的综述。最后以李桂根教授最新提出的GAP(Group-Assistant-Purification)化学为绿色化学的实例,做了具体的分析。 关键词:绿色化学、GAP化学 Abstract: Growing tension in the energy, the environment in the new century , the traditional chemical shift to green chemistry has become a historical necessity. A comprehensive introduction to the definition of green chemistry principles and research methods ( atom economy and E index) , and in accordance with the classification of the current Green Chemistry from the five aspects of green raw materials, catalysts , solvents , synthetic methods , products a comprehensive overview . Finally, Professor Li Guigen latest GAP (Group - Assistant - Purification ) Chemistry for Green Chemistry instance , to do a specific analysis . Key words: green chemistry, GAP chemical 1绿色化学 1.1绿色化学定义 绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。绿色化学即用化学的技术和方法去减少或停止那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂、产物、副产物等的使用与产生[1],使污染消除在生产的源头,使整个合成过程和生产过程对环境友好、不再使用有毒、有害的物质、不再产生废物、不再处理废物。它是治本、治根、是从根本上消除污染的对策。 1.2绿色化学原则 美国科学家、绿色化学的倡导者阿纳斯塔斯( Anastas )和韦纳(Waner )提出绿色化学的12条原则[2]。(1)防止废物的生成比在其生成后处理更好。(2)设计的合成方法应使生产过程中所采用的原料最大量地进入产品之中。(3)设计合成方法时, 只要可能, 不论原料、中间产物和最终产品,均应对人体健康和环境无毒、无害。(4)设计的化学产品应在保持原有功效的同时,尽量无毒或毒性很小。(5)应尽可能避免使用溶剂、分离试剂等助剂如不可避免,也要选用无毒无害的助剂。(6) 合成方法必须考虑反应过程中能耗对成本与环境的影响, 应设法降低能耗, 最好采用在常温常压下的合成方法。(7) 在技术可行和经济合理的前提下,采用可再生资源代替消耗性资源。(8) 在可能的条件下,尽量不用不必要的衍生物。( 9) 合成方法中采用高选择性的催化剂比使用化学计量助剂更优越。(10) 化工产品要设计成在终结其使用功能后, 不会永存于环境中, 要能分解成可降解的无害物质。(11) 进一步发展分析方法,,对危险物质在生成前实行在线监测和控制。(12) 一个化学过程中使用的物质或物质的形态,应考虑尽量减小实验事故的潜在危险,如气体释放、爆炸和着火等。 1.3绿色化学研究方法 1991年,美国斯坦福大学的化学教授Trost [3]首先提出化学反应中的“原子经济性”( Atom Economy) 思想,即化学反应中究竟有多少原料分子进入到了产品之中,有多少变成了废弃的副产物。最理想的原子经济当然是全部反应物的原子嵌并入期望的最终产物中,不产生任何废弃物。这时的原子经济便是100%。原子经济的定量表述就是原子利用率:原子经济性或原子利用率= ( 预期产物的分子量/全部反应物的原子量总和) ×100%。利用“原

绿色化学在化学工业上的应用

绿色化学在化学工业上的应用综述 摘要:随着经济的发展,资源与环境问题日益严峻,绿色化工技术越来越受到关注与倡导。对于化学工业来说,发展绿色化学,从源头上减少化工工业生产中的污染,是一种有效的方法和手段。绿色化学是实现可持续发展的保障,是21世纪化学工业重要的研究方向。本文介绍了绿色化学的含义及绿色化工技术特点与绿色化工的意义,并综述了近年来绿色化学在食品工业、石油化工、有机化学工业以及日用和农业化工产品工业上的应用,展望了绿色化工的前景。 关键词:绿色化工技术;绿色化学;可持续发展;化学工业;前景 化学工业的发展极大地推动了人类物质生产和生活的巨大进步从钢铁冶金、水泥陶瓷、酸碱肥料、塑料橡胶、合成纤维,直到医药、农药、日用化学品等行业无不与化学工业息息相关,并且为人类创造了大量的物质财富,可以说现代社会生活已完全离不开化学工业和化工产品。传统的化学工业给环境带来的污染已十分严重,目前全世界每年产生的有害废物达3亿吨~4亿吨,给环境造成危害,并威胁着人类的生存。化学在为人类创造财富的同时, 给人类也带来了危难。而每一门科学的发展史上都充满着探索与进步,由于科中的不确定性,化学家在研究过程中不可避免地会合成出未知性质的化合物,只有通过经过长期应用和研究才能熟知其性质,这时新物质可能已经对环境或人类生活造成了影响。传统的化学工业给环境带来的污染已十分严重,目前全世界每年产生的有害废物达3

亿吨~4亿吨,给环境造成危害,并威胁着人类的生存。严峻的现实使得各国必须寻找一条不破坏环境,不危害人类生存的可持续发展的道路近年来,世界各国化学工业的发展在不断促进人类进步的同时,客观上也加剧了环境污染、温室效应等负面效应。一些著名的环境事件多与化学工业有关,诸如臭氧层空洞、白色污染、酸雨和水体富营养化,如2007年太湖蓝藻大面积暴发事件、2008年青岛浒苔暴发等。由于环境污染和资源匮乏等问题日趋严重,“可持续发展”成为21世纪经济和社会发展的重要战略,由此也催生了绿色化工的快速发展。 1、绿色化学的概念 绿色化学又称环境无害化学。绿色化学是用化学的技术与方法去减少或消灭那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂、产物、副产物等的使用和产生。化学工业绿色化是相对传统化工而言的,旨在既获得人类需要的新物质,又不对环境产生污染,保持生态的平衡。事实上,没有一种化学物质是完全良性的,因此,化学品及其生产过程或多或少会对人类产生负面的影响,绿色化学的目的是用化学方法在化学过程中预防污染。 2、绿色化学在化学工业上运用的原理及意义 绿色化工指的是在化工产品生产过程中,从工艺源头上就运用环保的理念,推行源消减、进行生产过程的优化集成,废物再利用与资源化,从而降低了成本与消耗,减少废弃物的排放和毒性,减少产品全生命周期对环境的不良影响。绿色化工的兴起,使化学工业环境污染的治理,由先污染后治理转向从源头上根治环境污染。

绿色化学技术的发展现状

绿色化学技术的发展现状 摘要:绿色化学作为一门新兴的高层次科学,要想实现可持续的发展,高新技术的发展和应用是其先决条件。这里主要对绿色化学技术行使的原则,所包含的技术,如生物技术,催化技术,超临界技术等介绍。这些技术的交叉,融合应用必将为社会与经济的可持续发展提供有效途径。 关键词:绿色化学技术发展应用 1.绿色化学研究内容及绿色化学技术简介 在过去,环境问题被认为是经济体制的组成部分和自然资源的快速开发的必然。这个概念已被用了很多年。化工主要还是考虑所涉及的产品(生命周期中,再循环等)的制造中所使用的材料(原料),化学过程的初始设计,产品的危险性,能耗和其它参数。而绿色化学是多年来没有的基本原则和实际应用定义一个相对抽象的概念。而今,术语的绿色化学已被定义为“本发明,设计和应用化学产品和工艺,以缩小或消除有害物质对工人和消费者的使用和产生”。绿色化学的定义开始发明和设计的概念。这意味着,我们的科学家和技术人员,必须考虑到从一开始我们都在寻找,什么样的产品,我们如何来设计制造的,它的使用。化工产品和化学过程的影响,必须作为设计标准。危险的考虑初始原料和最终产品还必须包括在性能标准。绿色化学的定义的另一个方面是一语中的的“有害物质的使用和产生。”我们必须考虑提前,如果产品的使用将是危险的(工人,消费者),或者如果它要通过自己使用或它们的实际应用(如废弃物)后产生的环境污染。而不是只着眼于可能在一个过程中无意中产生的不良物质,绿色化学还包括作为过程的一部分,所有的物质。此外,绿色化学承认有显著影响的有害物质的使用,从监管,处理和运输,生产废物和责任问题。可见,绿色化学的出现,主要是为了应对化学和化工产业中的化学物质污染所带来的严峻环境问题。相比于环境化学,绿色化学强调研究与环境友好的化学反应和技术,尤其是新的催化反应技术。而相较于环境治理。不同于环境治理的对已被污染的环境进行治理,即“末端治理”这种治标不治本的模式,绿色化学更注重与从源头和生产过程中杜绝废物的产生,即污染预防。真正做到“从源头上消除污染”。正是它的这一特点,绿色化学技术逐渐受到社会的重视,这也是人类工业发展的必然选择。因此,绿色化学技术的发展最基本原则是从源头消除化学污染。绿色化学的目标不仅是更安全的产品,危害较小的后果,对环境,节约能源和水,还包括其到底能可持续发展促进化工新技术的快速发展和新的化学产品,在广大的更广泛的问题过去几十年中接通环保注意补救的负面影响(监控环境的污染,减少污染物的,再循环等)的动作。近年来,绿色化学已经获得了在工业界和学术界的研究和开发领域站稳脚跟,尤其是在发达的工业国家。一些国际会议,学术期刊,许多出版物和大学新课程证明的绿色化学理念的影响越来越大。总的来说,绿色化学技术可以算是21世纪的最大热点技术之一,它存在着巨大的发展潜力。 2.生物技术的发展及特点 生物技术也被称为生物工程或生物工艺。作为21世纪最具有发展潜力的产业之一,生物化工有着其得天独厚的优点,它能充分利用各种自然资源,节省能源,减少污染,更易于实现清洁生产。现代生物技术是以运用生物学、化学等基础学科,及多种工程原理和技术,生产生物制品和创造新物种的综合性科学技术[1];是探索生命现象和生物物质的运动规律,并利用或模仿生物体的

高中化学必修二《环境保护与绿色化学》【创新教案】

第二节化学与资源综合利用、环境保护 第二课时环境保护与绿色化学 教材分析 地位与作用: 本节课为人教版必修二第四章第二节,是高中化学必修模块的最后一节,以化学与可持续发展为主题,站在资源利用和环境保护这一角度,进一步阐明化学和人类可持续发展的关系,是上节内容进一步深化。人类从自然界获取全部的能源,其中的大多数属于不可再生的资源。人类要实现可持续发展的同时,不仅要注重资源开发,而且要做到资源的合理开发和利用,同时我们还应做好环境的保护。而化学不仅对资源的合理开发起到指导作用,同时在资源的综合利用以及环境保护方面也有重要意义。为此,教材在安排学习第一节内容之后,紧接着又安排了第二节内容,为的就是让学生在第一节课的学习基础上,通过这节课的学习增强环保意思,增强自身再扔,同时对“绿色化学”与可持续发展有一个全面的认识。 本课内容分两个主题,主题1首先是让学生在做社会调查和资料收集整理的基础上,意识到环境污染的严重性和环境保护的紧迫性,并让学生对常见的环境污染进行交流与讨论,找出相关污染的来源、危害及防治措施。主题2则建立在学生了解已有环境知识的基础上,在讨论中认识环境污染的预防(绿色化学)的相关知识与科学方法,从而逐步形成绿色化学的观念。 教学目标 ㈠、知识与技能 1. 了解当今存在的主要环境问题,知道环境污染的几种类型及防治,及其危害。 2. 能描述出绿色化学的含义,树立绿色化学的观念。 3. 通过环氧乙烷制备讨论,认识化学反应在制造新物质方面的作用以及新物质的合成对人类生活的影响。、 4.以酸雨的防治和无磷洗涤剂的使用为例,体会化学对环境保护的意义 ㈡、过程与方法: 1、通过收集、调查、发言,培养学生团结合作、科研实践、组织表达等能

环境保护与绿色化学教案

课题环境保护与绿色化学 教学目标 知识与技能 1、了解一些环境保护的知识及“绿色化学”的思想; 2、通过收集、调查、发言,培养学生团结合作、科研实践、组织表达等能力。 过程与方法 1、课前学生对学习内容进行社会调查和查阅相关资料; 2、课堂中,学生根据准备的材料进行发言,讨论。 情感、态度与价值观 通过参加环境教育活动,学习一些环境知识,增强环境保护意识,树立主人翁社会责任感,体会化学与社会发展的关系。 教学重点增强环境保护意识,体会化学与社会发展的关系。 教学难点课前资料的收集与整理。 课前准备1、提前一周印发阅读材料,布置学生分组进行调查,收集资料,访问身边的人群,为课堂的讨论发言做好充分准备。 2、小组长负责召集成员进行原始材料的收集和分类整理,准备发 言内容。 3、材料可以是图片、文字(报刊杂志,复印材料等)、实物、影 片等。 教学过程 一、创设情境,引入课题 1、播放幻灯片《森林狂想曲》

这是一幅多么迷人的自然美景。然而,如今的地球正在遭受着前所未有的灾难 2、播放幻灯片《环境污染》 (边播放边讲解)大气污染加剧、水污染严重、赤潮、酸雨、臭氧空洞、固体废弃物与日俱增、温室效应、水土流失、土地沙漠化……。生存环境的日益恶化,严重威胁着人类的健康和生命,于是,全人类大声疾呼:“Save Our Soul”,(拯救生命),保护地球,保护环境。 3、播放幻灯片《环境保护与绿色化学》 [引言]纵观历史,从使用火到水、木材、煤、石油、天然气等资源,人类能源的来源全部都是从自然界中得到,仅仅注重资源开发是远远不够的,人类要实现可持续发展,必须做到合理开发资源,最大限度地利用好资源,还要保护好环境,而化学不仅在资源的开发和综合利用上发挥重要的作用,在环境保护方面也大有用武之地。 [展示]幻灯片《大气环境和水环境监测》 要了解环境的污染情况,消除和控制污染以及研究污染物的存在、分布和转化规律,就需要对污染物的存在形态、含量等进行分析和鉴定,提供可靠的分析数据。化学工作者承担着繁重的环境监测工作。 二、组织学生发言、讨论,了解一些环境污染及防治措施知识 [引言]俗话说:“明枪易躲,暗箭难防”。难防,不等于不触防。隐藏在我们身边的无形杀手究竟是什么?下面请第一小组同学代表给大家讲讲。 [问题1] 居室污染的来源、危害及防治措施。 [学生活动]讲述居室污染的来源、危害及防治措施。

绿色化学与可持续发展

绿色化学与可持续发展 绿色化学作为可持续发展的核心战略之一,随着时间推移和技术进步,它将不再是一种奢侈品,正如杜邦公司的特帕所说:“事实上企业界正在通过应用绿色化学技术而获利,一些积极的公司正在发现‘对环境和企业都有利’的口号是可信的和实在的”。 绿色化学作为可持续发展的核心战略之一,随着时间推移和技术进步,它将不再是一种奢侈品,正如杜邦公司的特帕所说:“事实上企业界正在通过应用绿色化学技术而获利,一些积极的公司正在发现‘对环境和企业都有利’的口号是可信的和实在的”。我国目前对绿色化学与技术的意义和内容还普遍认识不够,要加强对绿色化学与技术的宣传,使广大企业家、科技人员、工人以及各级政府机关和领导,认识绿色化学的重要性和意义,共同推动绿色化学与技术的发展。最近,科技日报、中国科学等对绿色化学的意义内容已有报道,还可组织科普报告会、专题陈列展览等活动来扩大影响。 近年已制定了防止空气污染、水污染等法规。绿色化学与技术的发展和推广应用,也应立法。如美国1990年制定了清洁空气法(修订案),规定逐步推广环境友好产品-新配方汽油的日程,推动了整个炼油工业的技术进步。我国应根据化学品对生态、健康、安全等的危害,参考国外有关法规,根据我国的产量、使用量等实际情况,制定涉及化学品生产、使用的环境保护法规,全面推动绿色化学与技术的发展。 国家还应制定对绿色化学与技术的奖励、支持政策。如对科研开发,可设绿色化学与技术专项奖;对于工厂采用绿色技术,进行技术改造,建立新装置等,从资金安排、税收等方面给予政策上的支持。; 加强绿色化学与技术专题学术活动,除在香山会议上继续组织有关活动外,建议中国化学会、中国化工学会组织有关绿色化学“原子经济的有机合成”、“代替氢氟酸、硫酸的固体酸”、“提高化学反应选择性的反应过程”等专题学术活动。 有关部门可以加快实施以绿色技术对现有装置进行技术改造并取得实效。如吉林化工集团的“H酸生产装置和香兰素生产装置”的绿色技术改造,燕山石化公司的分子筛化剂代替三氯化铝催化剂的合成异丙苯装置技术改造。 3 绿色化学与可持续发展 可持续发展的理念贯彻在我们的每一个项目之中。举例来说,在湖南岳阳市,中国石油化工总公司与另一家公司共同投资1.4亿美元成立合资公司,利用壳牌的煤气化技术使用煤气化以后生成的合成气生产化肥。在决定进行投资之前就对这个项目的环境和社会影响进行评估,并对项目健康影响进行评估.环境和社会影响评估包括深入调查项目给社会和环境带来的影响,听取各方意见,然后在项目设计阶段减少这些可能的负面影响。健康影响评估包括预测商业活动给当地居民的健康会带来怎样的影响,评估有害物质和商业活动带来的风险,与居民沟通并尽可能改善影响他们的环境、控制这方面的风险,采取行动使负面影响降到最小。自然界的资源有限,因此人类生产的各种化学品能否回收,再和循环使用也是绿色化学研究的一个重要领域,世界塑料的生产量已达1亿吨,大部分是由石油裂解成乙烯,丙烯,经催化致使聚合而成的,而这1亿吨中约有5%经使用后当年就作为废物排放,如包装袋,地膜,饭盆,汽车垃圾等。研究,绿色化学是近年来才被人们认识和开展研究的一门新兴学科,是实用背景强,国计民生急需解决的热点研究领域,在21世纪中它必将大展宏图,为人类可持续发展做出贡献。 结束语: 展望21世纪,我国的工业化,城市化将继续发展,人口还要增加,对化学工业的需求也将增多,而传统化学工业虽在农药、聚合物、材料科学、去污剂、石油添加剂、水处理、废物处置等方面做出了巨大贡献,另一方面它也带来了一个负面影响——环境污染,增加了对环境的压力。而人民群众对改善环境、提高生活质量的要求又越来越强烈。党中央、国务院反复强调:“保护环境是我国的一项基本国策,是可持续发展战略的重要内容,直接关系到现代化建设的成败和中华民族的复兴”,“加快经济建设,决不能以破坏环境为代价,决不能把环境保护同经济建设对立起来或割裂开来,决不能走先污染后治理的老路,那样代价太大”,“建设项目必须实行环境污染治理设施与主体工程‘三同时’(同时设计、同时施工、同时投入运行)的规定。大力推行清洁生产”,“防止资源浪费”[4],为此,绿色化学以其“原子经济性”为基本原则,一方面充分利用资源防止浪费,另一方面实现“零排放”,达到不污染环境的效果。因此,它对于我国的现代化建设和人类未来生活都有着不可估量的巨大意义。只要我们提高科技水平,用好绿色化学技术,搞好搞活我国经济,使我们祖国的水更清,天更蓝,山川更秀美,营建人类的美好家园。

绿色化学及其新技术的应用与前景1

绿色化学及其新技术的应用与前景 化学与化工系09材料化学2班钱翠翠0907030224 绿色化学是指:在制造和应用化学产品时应有效利用(最好可再生)原料,消除废物和避免使 用有毒的和危险的试剂和溶剂[1]。而今天的绿色化学是指能够保护环境的化学技术。它可通过使用自然能源,避免给环境造成负担、避免排放有害物质.利用太阳能为目的的光触媒和氢能源的制造和储藏技术的开发,并考虑节能、节省资源、减少废弃物排放量。绿色化学又称“环境无害化学”、“环境友好化学”、“清洁化学”。 绿色化学研究的核心内容是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。按照绿色化学的原则、在理想的化工生产方式是:反应物的原子全部转化为期望的最终产物。 因此,强化绿色化学意识异常重要。绿色化学是用化学去预防污染,是设计研究没有或仅有尽可能小的环境负作用的、并在技术上经济上可行的化学品和化学过程。它是在始端就采用污染预防的科学手段,使过程和终端均有零排放或零污染。从根本上区别于那些通过“三废”处理与利用来治理污染的化学方法,最大限度的追求“原子经济性”。绿色化学不同于传统的化学,它需将绿色化学思想贯穿于化学始终,使化学在设计、合成、分析等每一个环节都应与环境的相容无害。 正因为如此,绿色化学的研究者们总结出了绿色化学的12条原则,这些原则可作为实验化学家开发和评估一条合成路线、一个生产过程、一个化合物是不是绿色的指导方针和标准。1、防止污染优于污染形成后处理。2、设计合成方法时应最大限度地使所用的全部材料均转化到最终产品中。3、尽可能使反应中使用和生成的物质对人类和环境无毒或毒性很小。4、设计化学产品时应尽量保持其功效而降低其毒性。5、尽量不用辅助剂,需要使用时应采用无毒物质。6、能量使用应最小,并应考虑其对环境和经济的影响,合成方法应在常温、常压下操作。7、最大限度地使用可更新原料。8、尽量避免不必要的衍生步骤。9、催化试剂优于化学计量试剂。10、化学品应设计成使用后容易降解为无害物质的类型。11、分析方法应能真正实现在线监测,在有害物质形成前加以控制。12、化工生产过程中各种物质的选择与使用,应使化学事故的隐患最小。这十二条原则在绿色化学的研究与应用中尤为重要,具有指导性作用。 绿色化学是近十年才产生和发展起来的,是一个“新化学婴儿”。它涉及有机合成、催化、生物化学、分析化学等学科,内容广泛。绿色化学的最大特点是在始端就采用预防污染的科学手段,因而过程和终端均为零排放或零污染。世界上很多国家已把“化学的绿色化”作为新世纪化学进展的主要方向之一。 近年来,化工科技的进步,为人类带来巨大的益处。药品的发展有助治愈不少疾病,延长人类的寿命;聚合物科技创造新的制衣和建造材料;农药化肥的发展,控制了虫害,也提高了生产。然而,制造这些化学品时,亦带来了新的问题,也就是对环境造成污染。对持久的发展来说,补救环境工作是必要的。 面对当今社会的严重污染,绿色化学给人们提出了一项新的挑战,国际上对此很重视。迄今为止。化学工业的绝大多数工艺都是20多年前开发的,当时的加工费用主要包括原材料、能耗和劳动力的费用。近年来,由于化学工业向大气、水和土壤等排放了大量有毒、有害的物质。因此,加工费用又增加了废物控制、处理和埋放。环保监测、达标,事故责任赔偿等费用。所以,从环保、经济和社会的要求看,化学工业不能再承担使用和产生有毒、有害物质的费用。需要大力研究与开发从源头上减少和消除污染的绿色化学。 绿色化学正是实现污染防止的基础和重要工具,今天,绿色化学新的技术已经愈来愈多的应用于生活生产实践当中,不仅为环境保护做出了巨大贡献,同时也为生产发展提供了动力。 如今,通过绿色化学的手段,非污染性的润滑剂已经问世,其具体用途是用于摩托艇或锯床的发动机的保养。能源控制和环境署的莫里斯多希说:“森林工人每天要消费3升油。我们计算过,一个伐木工每年要在森林里消耗700升石油产品。所以,如果森林工人使用非污染性

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