綠色化學(xué)理論與應(yīng)用

1引言
1.1化學(xué)和環(huán)境的現(xiàn)狀
1.2環(huán)境運(yùn)動(dòng)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(qiáng)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(xué)
1.3化學(xué)家的職責(zé)
2什么是綠色化學(xué)
2.1定義
2.2為什么這個(gè)新的化學(xué)領(lǐng)域如此令人注目
2.3為什么化學(xué)工作者應(yīng)追求綠色化學(xué)的目標(biāo)
2.4創(chuàng)新的根源
2.5局限和障礙
3綠色化學(xué)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(biāo)分子
3.5在線分析化學(xué)
3.6非傳統(tǒng)催化劑
4綠色化學(xué)的原理
4.1防止廢物的產(chǎn)生優(yōu)于在其生成后再進(jìn)行處理或清理
4.2合成方法應(yīng)被設(shè)計(jì)成能把反應(yīng)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(yīng)
4.2.2加成反應(yīng)
42.3取代反應(yīng)
4.2.4消除反應(yīng)
4.3只要可行合成方法應(yīng)被設(shè)計(jì)成能使用和產(chǎn)生對(duì)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(yīng)被設(shè)計(jì)成既保留功效又降低毒性
4.4.1設(shè)計(jì)更安全的化工產(chǎn)品的含義是什么
4.4.2這樣的設(shè)計(jì)現(xiàn)在為什么可能
4.5應(yīng)盡量避免使用輔助性物質(zhì)(如溶劑.分離劑等)如用時(shí)應(yīng)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(guān)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(yīng)認(rèn)識(shí)到能源消耗對(duì)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的影響并應(yīng)盡可能少地使用能源
4.6.1化學(xué)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(yīng)而加熱
4.6.4為控制反應(yīng)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(yīng)要符合低的能量需求
4.7只要技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上可行原料或反應(yīng)底物應(yīng)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(jì)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(guān)系
4.8應(yīng)盡可能避免不必要的衍生化(阻斷基團(tuán).保護(hù)/脫說保護(hù).物理.化學(xué)過程的暫時(shí)修飾)
4.8.1在化學(xué)中這些不必要的過程被廣泛采用
4.8.2阻斷基團(tuán)/保護(hù)基團(tuán)
4.8.3形成鹽等以便于處理
4.8.4增加一個(gè)反應(yīng)基團(tuán)而最終又去掉該基團(tuán)
4.9催化性試劑(有盡可能好的選擇性)優(yōu)于化學(xué)計(jì)量試劑
4.1.化工產(chǎn)品應(yīng)被設(shè)計(jì)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(dāng)今之狀況
4.1.2環(huán)境中的滯留
4.11分析方法需進(jìn)一步發(fā)展以使在有害物質(zhì)形成前能夠進(jìn)行即時(shí)的和在線的跟蹤及控制
4.12在化學(xué)過程中所用的物質(zhì)和物質(zhì)的形態(tài)應(yīng)盡可能地減少發(fā)生化學(xué)事故的可能性包括泄漏.爆炸及火災(zāi)
5評(píng)估化學(xué)的影響
5.1化學(xué)家如何評(píng)估化學(xué)產(chǎn)品或化學(xué)過程對(duì)人類健康和環(huán)境的影響
5.1.1對(duì)人體的毒性
5.1.2對(duì)野生生物的毒性
5.1.3局部環(huán)境的影響
5.1.4對(duì)全球環(huán)境的影響
6對(duì)原料/應(yīng)底物的評(píng)估
6.1原料板應(yīng)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(duì)下游合成步驟的影響
7對(duì)反映類型的評(píng)估
7.1有哪幾種常見的反應(yīng)類型
7.1.1重排反應(yīng)
7.1.2加成反應(yīng)
7.1.3取代反應(yīng)
7.1.4消除反應(yīng)
7.1.5周環(huán)反應(yīng)
7.1.6氧化胚原反應(yīng)
7.2各種類型反應(yīng)的基本特性
7.2.1反應(yīng)是否需要外加的化學(xué)試劑
7.2.2反應(yīng)是否一定會(huì)產(chǎn)生廢棄物
8對(duì)設(shè)計(jì)更安全化學(xué)品方法的評(píng)估
8.1毒性作用途徑的分析
8.2結(jié)構(gòu)-效能關(guān)系
8.3避免引入有毒性的官能團(tuán)
8.4減少進(jìn)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(xué)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(xué)品
9.1.3生物質(zhì)轉(zhuǎn)化成化學(xué)產(chǎn)品
9.2綠色反應(yīng)的實(shí)例
9.2.1原子經(jīng)濟(jì)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(shí)例
9.3.1異氰酸酯的非光氣合成
9.32使用碳酸二甲酯進(jìn)行選擇性甲基化反應(yīng)
9.3.3使用碳酸二苯酯進(jìn)行無定形聚合物的固態(tài)聚合
9.3.4用于綠色氧化反應(yīng)的過渡金屬絡(luò)合物
9.3.5液態(tài)氧化反應(yīng)器
9.4綠色溶劑和反應(yīng)條件的實(shí)例
9.4.1超臨界流體
9.4.2水相反應(yīng)條件
9.4.3固定化的溶劑
9.4.4光照反應(yīng)的條件
9.5綠色化學(xué)產(chǎn)品的實(shí)例
9.5.1設(shè)計(jì)有機(jī)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(fù)合顯影劑
1綠色化學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)
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(xué)
1.4兼有防止和治理現(xiàn)存污染的化學(xué)技術(shù)
1.5無溶劑反應(yīng)的廣泛應(yīng)用
1.6關(guān)注能源問題
1.7非共價(jià)鍵衍生
練習(xí)題
參考文獻(xiàn)
附錄color=#ffffff>a美國(guó)總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)一覽表（1996-21）