綠色化學

前言

　　綠色化學是指設計在技術上和經濟上可行的，沒有或者只有盡可能小的環(huán)境負作用的化學品和化學過程。綠色化學的最大特點在于它是在始端就采用預防污染的科學手段，因而使過程和終端均為零排放或零污染。它研究的是污染的根源或本質，而不是去對終端或過程污染進行控制或處理。綠色化學主張在通過化學轉換獲取新物質的過程中充分利用每個原子，即具有“原子經濟性”，因此它既能夠充分利用資源，又能夠實現(xiàn)防止污染。綠色化學的主要研究內容是尋找一個基本的方法來改變某一產品或過程的內在本質，以降低或消除其對人類健康及環(huán)境的影響。因此，綠色化學是開發(fā)從源頭解決污染的一門科學，對環(huán)境保護及社會的可持續(xù)發(fā)展具有極其重要的意義。綠色化學和清潔生產已成為21世紀化學與化工領域的熱點和重要科技前沿，受到各國政府、企業(yè)和學術界的廣泛關注?！　∨囵B(yǎng)和造就具有綠色化學思想觀念并掌握綠色化學理論、方法、技術的具有創(chuàng)新精神和實踐能力的新一代大學生，應成為高校人才培養(yǎng)的目標，綠色化學教育已經受到有關高校的重視，很多高校已開設“綠色化學”課程，作為理工科相關專業(yè)的必修課或選修課，有的院校還把綠色化學課程作為公共選修課，使大學生受到可持續(xù)發(fā)展的綠色化學思想的教育和綠色化學知識技術的教育。　　本書的作者一直從事綠色氧化劑、綠色溶劑及綠色合成技術等方面的研究工作。本書的編寫基于兩個目的：一是對上述工作的總結、回顧、梳理和深化；二是希望為相關專業(yè)的本科生、碩士生提供一個接受綠色化學觀念教育的完整、新穎、系統(tǒng)的載體和平臺。本書緊緊圍繞綠色化學的基本原理，分別介紹了綠色化學的概念、原則、方法、反應技術、應用、研究動向以及綠色化學的產生和發(fā)展等內容。全書共分11章，主要包括綠色化學反應和技術、綠色氧化劑和還原劑、綠色催化劑、綠色溶劑、綠色原料、綠色化學產品、綠色能源和綠色化工生產等。內容豐富，選材新穎，論述前后呼應，注意理論聯(lián)系實際，注重知識創(chuàng)新?！　”緯勺鳛榛瘜W、化工、應用化學、環(huán)境工程、輕化工程等專業(yè)本科生的教材，也可供相關專業(yè)的廣大科技工作者和愛好者閱讀參考?！　”緯蓷畹录t、楊本勇、李慧、張留學編著，最后由楊德紅統(tǒng)稿、定稿?！　∮捎谧髡咚接邢蓿隙ù嬖诓蛔阒?，敬請讀者批評指正?！　∽髡邔υ诒緯帉憽⒊霭孢^程中給予支持幫助的領導及出版社編輯，表示衷心的感謝；還要特別感謝書中所引用文獻的作者們。

內容概要

　　《綠色化學》圍繞綠色化學的基本原理，分別介紹了綠色化學的概念、原則、方法、反應技術、應用、研究動向以及綠色化學的產生和發(fā)展等內容。全書共分11章，主要包括綠色化學反應和技術、綠色氧化劑和還原劑、綠色催化劑、綠色溶劑、綠色原料、綠色化學產品、綠色能源和綠色化工生產等?！毒G色化學》內容豐富，選材新穎，論述前后呼應，注意理論聯(lián)系實際，注重前沿知識領域的詮釋。　　《綠色化學》可作為化學化工、應用化學、環(huán)境工程、輕化工程等專業(yè)本科生的教材，也可供相關專業(yè)的廣大科技工作者和愛好者閱讀參考。

書籍目錄

前言第1章緒論1.1 環(huán)境危機1.2 民眾的覺醒1.3 綠色化學的興起1.4 綠色化學的發(fā)展概況1.5 綠色化學的概念1.6 綠色化學的原理——雙十二條原則1.7 綠色化學的主要內容1.8 綠色化學的實現(xiàn)途徑第2章綠色化學反應2.1 原子經濟性2.2 E-因子（環(huán)境因子）2.3 環(huán)境商（EQ）2.4 零排放2.5 常見反應的原子經濟性分析2.6 原子經濟性反應實例第3章綠色有機合成3.1 合成效率3.2 反應選擇性3.3 綠色有機合成的目標3.4 實現(xiàn)綠色有機合成的途徑第4章綠色有機合成方法和技術4.1 組合化學4.2 固相合成4.3 液相合成4.4 手性技術（ChirotechnOlogy）4.5 無溶劑反應4.6 微波輻射技術4.7 超聲波4.8 電合成4.9 膜技術4.1 0生物技術4.1 1綠色反應技術的耦合第5章綠色催化劑5.1 固體酸催化劑5.2 固體堿催化劑5.3 固載化均相催化劑5.4 生物催化劑5.5 膜催化劑第6章綠色氧化劑和還原劑6.1 空氣／氧氣6.2 臭氧6.3 過氧化氫（雙氧水）6.4 高鐵酸鹽6.5 有機高價碘試劑6.6 固載氧化劑6.7 綠色還原劑——氫氣第7章綠色溶劑7.1 水7.2 離子液體7.3 超臨界流體7.4 超臨界水7.5 超臨界二氧化碳7.6 其他綠色溶劑第8章綠色化學原料8.1 生物質資源8.2 碳酸二甲酯8.3 二氧化碳8.4 碳酸二乙酯第9章綠色化學產品9.1 綠色農藥9.2 綠色涂料9.3 綠色表面活性劑9.4 綠色活性染料9.5 氟利昂和哈龍的替代品9.6 綠色可降解聚合物第10章綠色能源10.1 太陽能10.2 氫能10.3 生物質能10.4 風能10.5 海洋能10.6 水力資源第11章綠色化工生產11.1 綠色化工與可持續(xù)發(fā)展11.2 綠色化工過程的評價11.3 綠色化工工藝技術11.4 化學工業(yè)的清潔生產11.5 黃河三角洲上的綠色化工11.6 綠色精細化工11.7 清潔生產工藝實例附錄附錄一發(fā)達國家設置的綠色化學獎項介紹附錄二可持續(xù)發(fā)展的由來、內涵及其基本思想參考文獻

章節(jié)摘錄

　　第2章 綠色化學反應　　化學反應或化工反應過程是化學品生產的基礎。化學最重要的是制造新物質，這就需要化學反應，需要有機合成。有機合成就是創(chuàng)造發(fā)明新的化合物，它需要綠色化學，需要原子經濟性反應。綠色化學的主要特點是原子經濟性，在獲取新物質的轉化過程中充分利用每種原料的原子，實現(xiàn)“零排放”。它既可以充分利用資源，又不產生污染。　　傳統(tǒng)化學或化工過程中通常采用產物選擇性、產率、速率來作為化工反應過程或產品合成工藝優(yōu)劣的標準。這種指標是建立在追求最大經濟效益基礎上的，它不考慮反應物的有效利用率問題，也不考慮所排放的廢物在數(shù)量上和性質上對環(huán)境的影響。精細化工和制藥行業(yè)產生廢棄物更為嚴重。例如，在制藥工業(yè)中平均每生產1 t產品所產生的廢物司高達25～100 t。顯然，再把選擇性或產率當成唯一的評價指標已不能滿足現(xiàn)代化學工業(yè)發(fā)展的需要，這就要求我們必須開發(fā)綠色化學反應，開發(fā)原子經濟性反應，解決如何更有效地利用原料并使反應實現(xiàn)廢物零排放或盡可能少的廢棄物排放問題。　　2．1　原子經濟性：　　為了充分利用反應物，減少廢物排放，必須對參加反應的原料利用率作出評價。1991年美國斯坦福大學B．M．Trost教授提出了原子經濟性的概念。他認為，化學合成應考慮原料分子中的原子最終進入目的產品中的數(shù)量，高效的合成反應就是最大限度地利用原料分子的每一個原子，使之更多或全部轉變?yōu)槟繕朔肿又械脑樱詫崿F(xiàn)最低排放甚至零排放。原子經濟性的特點是最大限度地利用原料和最大限度地減少廢物的排放。

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