綠色化學理論與應用

1引言
1.1化學和環(huán)境的現(xiàn)狀
1.2環(huán)境運動的演變過程
1.2.1大眾的覺醒
1.2.2以稀釋來解決污染問題
1.2力強制性管理廢物的抑制和處理
1.2.4防止污染
1.2.5綠色化學
1.3化學家的職責
2什么是綠色化學
2.1定義
2.2為什么這個新的化學領域如此令人注目
2.3為什么化學工作者應追求綠色化學的目標
2.4創(chuàng)新的根源
2.5局限和障礙
3綠色化學的手段
3.1非傳統(tǒng)底物質(zhì)起始物
3.2非傳統(tǒng)試劑
3.3非傳統(tǒng)溶劑
3.4非傳統(tǒng)產(chǎn)物/目標分子
3.5在線分析化學
3.6非傳統(tǒng)催化劑
4綠色化學的原理
4.1防止廢物的產(chǎn)生優(yōu)于在其生成后再進行處理或清理
4.2合成方法應被設計成能把反應過程中所用的所有材料盡可能多地轉(zhuǎn)化到最終產(chǎn)物中
4.2.1重排反應
4.2.2加成反應
42.3取代反應
4.2.4消除反應
4.3只要可行合成方法應被設計成能使用和產(chǎn)生對人類健康和環(huán)境無毒或者毒性很低的物質(zhì)
4.4化工產(chǎn)品應被設計成既保留功效又降低毒性
4.4.1設計更安全的化工產(chǎn)品的含義是什么
4.4.2這樣的設計現(xiàn)在為什么可能
4.5應盡量避免使用輔助性物質(zhì)(如溶劑.分離劑等)如用時應是無毒的
4.51輔助性物質(zhì)的常規(guī)使用
4.5.2溶劑的利害關系
4.5.3環(huán)境
4.5.4超臨界流體
4.5.5無溶劑
4.5.6水相
4.5.7固定化
4.6應認識到能源消耗對環(huán)境和經(jīng)濟的影響并應盡可能少地使用能源
4.6.1化學工業(yè)中的能源使用
4.6.2能源是怎樣用的
4.6.3為加速反應而加熱
4.6.4為控制反應而冷卻
4.6.5分離過程中能源的使用
4.6.6微波
4.6.7聲波
4.6.8優(yōu)化反應要符合低的能量需求
4.7只要技術(shù)和經(jīng)濟上可行原料或反應底物應是可再生的而非將耗竭的
4.7.1什么是可再生的原料和將耗竭的原料
4.7.2可持續(xù)性
4.7.3直接的環(huán)境影響
4.7.4間接的環(huán)境影響
4.7.5有限的資源造成經(jīng)濟壓力
4.7.6.油的政治影響
4.7.7生物性原料的一些利害關系
4.8應盡可能避免不必要的衍生化(阻斷基團.保護/脫說保護.物理.化學過程的暫時修飾)
4.8.1在化學中這些不必要的過程被廣泛采用
4.8.2阻斷基團/保護基團
4.8.3形成鹽等以便于處理
4.8.4增加一個反應基團而最終又去掉該基團
4.9催化性試劑(有盡可能好的選擇性)優(yōu)于化學計量試劑
4.1.化工產(chǎn)品應被設計成在完成使命后不在環(huán)境中久留并降解為無毒的產(chǎn)物
4.1.1當今之狀況
4.1.2環(huán)境中的滯留
4.11分析方法需進一步發(fā)展以使在有害物質(zhì)形成前能夠進行即時的和在線的跟蹤及控制
4.12在化學過程中所用的物質(zhì)和物質(zhì)的形態(tài)應盡可能地減少發(fā)生化學事故的可能性包括泄漏.爆炸及火災
5評估化學的影響
5.1化學家如何評估化學產(chǎn)品或化學過程對人類健康和環(huán)境的影響
5.1.1對人體的毒性
5.1.2對野生生物的毒性
5.1.3局部環(huán)境的影響
5.1.4對全球環(huán)境的影響
6對原料/應底物的評估
6.1原料板應底物的來源
6.2可再生的或?qū)⒑慕叩馁Y源
6.3有害或無害的原料
6.4原料的選擇對下游合成步驟的影響
7對反映類型的評估
7.1有哪幾種常見的反應類型
7.1.1重排反應
7.1.2加成反應
7.1.3取代反應
7.1.4消除反應
7.1.5周環(huán)反應
7.1.6氧化胚原反應
7.2各種類型反應的基本特性
7.2.1反應是否需要外加的化學試劑
7.2.2反應是否一定會產(chǎn)生廢棄物
8對設計更安全化學品方法的評估
8.1毒性作用途徑的分析
8.2結(jié)構(gòu)-效能關系
8.3避免引入有毒性的官能團
8.4減少進入生物體的可能性
8.5盡量少使用輔助性物質(zhì)
9綠色化學的例子
9.1綠色原料的例子
9.1.1多糖聚合物
9.1.2從葡萄糖合成日用化學品
9.1.3生物質(zhì)轉(zhuǎn)化成化學產(chǎn)品
9.2綠色反應的實例
9.2.1原子經(jīng)濟和均相催化
9.2.2芳香胺的無鹵合成
9.2.3替代strecker合成路線的綠色合成路線
9.3綠色試劑的實例
9.3.1異氰酸酯的非光氣合成
9.32使用碳酸二甲酯進行選擇性甲基化反應
9.3.3使用碳酸二苯酯進行無定形聚合物的固態(tài)聚合
9.3.4用于綠色氧化反應的過渡金屬絡合物
9.3.5液態(tài)氧化反應器
9.4綠色溶劑和反應條件的實例
9.4.1超臨界流體
9.4.2水相反應條件
9.4.3固定化的溶劑
9.4.4光照反應的條件
9.5綠色化學產(chǎn)品的實例
9.5.1設計有機的替代物
9.5.2rohmandhaas公司的士sea-Nine(tm)產(chǎn)品
9.5.3rohmandhass公司的殺蟲劑confirm(tm)
9.5.donlar公司的聚天冬氨酸
9.5.5color=#ffffff>apolaroid公司的復合顯影劑
1綠色化學的發(fā)展趨勢
11氧化試劑和催化劑
1.2仿生的多功能試劑
1.3組合綠色化學
1.4兼有防止和治理現(xiàn)存污染的化學技術(shù)
1.5無溶劑反應的廣泛應用
1.6關注能源問題
1.7非共價鍵衍生
練習題
參考文獻
附錄color=#ffffff>a美國總統(tǒng)綠色化學挑戰(zhàn)獎一覽表（1996-21）