绿色化学-绿色化学原理课件.ppt

2 2 绿色化学的基本原理绿色化学的基本原理防止污染优于污染治理防止污染优于污染治理防止污染优于污染治理防止污染优于污染治理 Prevent wastePrevent waste提高原子经济性提高原子经济性提高原子经济性提高原子经济性 Maximize atom economyMaximize atom economy无害化学合成无害化学合成无害化学合成无害化学合成 Design less hazardous chemical synthesesDesign less hazardous chemical syntheses设计安全化学品设计安全化学品设计安全化学品设计安全化学品 Design safer chemicals and productsDesign safer chemicals and products采用安全的溶剂和助剂采用安全的溶剂和助剂采用安全的溶剂和助剂采用安全的溶剂和助剂 Use safer solvents and reaction conditionsUse safer solvents and reaction conditions提高能源经济性提高能源经济性提高能源经济性提高能源经济性 Increase energy efficiencyIncrease energy efficiency利用可再生资源合成化学品利用可再生资源合成化学品利用可再生资源合成化学品利用可再生资源合成化学品 Use renewable feedstocksUse renewable feedstocks减少衍生物减少衍生物减少衍生物减少衍生物 Avoid chemical derivativesAvoid chemical derivatives采用高选择性的催化剂采用高选择性的催化剂采用高选择性的催化剂采用高选择性的催化剂 Use catalysts,not stoichiometric reagentsUse catalysts,not stoichiometric reagents设计可降解化学品设计可降解化学品设计可降解化学品设计可降解化学品Design chemicals and products to degrade after useDesign chemicals and products to degrade after use预防污染的现场实时分析预防污染的现场实时分析预防污染的现场实时分析预防污染的现场实时分析 Analyze in real time to prevent pollutionAnalyze in real time to prevent pollution防止生产事故的安全工艺防止生产事故的安全工艺防止生产事故的安全工艺防止生产事故的安全工艺 Minimize the potential for accidentsMinimize the potential for accidents2 211防止污染优于污染治理防止污染优于污染治理防止污染优于污染治理防止污染优于污染治理 Prevent wastePrevent wasteItisbettertopreventwastethantotreatorcleanupwasteafterItisbettertopreventwastethantotreatorcleanupwasteafteritisformed.itisformed.污染治理污染治理污染治理污染治理 污染防止污染防止污染防止污染防止 可持续发展可持续发展可持续发展可持续发展绿色化学及其应用技术绿色化学及其应用技术绿色化学及其应用技术绿色化学及其应用技术从源头从源头从源头从源头2 22 2提高原子经济性提高原子经济性提高原子经济性提高原子经济性 Maximize atom economyMaximize atom economy Synthetic methods should be designed to maximize Synthetic methods should be designed to maximize the incorporation of all materials used in the process the incorporation of all materials used in the process into the final product.into the final product.原子经济性原子经济性原子经济性原子经济性：19911991年，美国年，美国年，美国年，美国StanfordStanford大学的大学的大学的大学的B.M.TrostB.M.Trost教授首次教授首次教授首次教授首次提出了反应的提出了反应的提出了反应的提出了反应的“原子经济性原子经济性原子经济性原子经济性”（AtomEconomyAtomEconomy）的概念。他）的概念。他）的概念。他）的概念。他认为高效的化学反应应最大限度地利用原料分子的每一个原子，认为高效的化学反应应最大限度地利用原料分子的每一个原子，认为高效的化学反应应最大限度地利用原料分子的每一个原子，认为高效的化学反应应最大限度地利用原料分子的每一个原子，使之结合成目标产物。原子经济性可用原子利用率衡量：使之结合成目标产物。原子经济性可用原子利用率衡量：使之结合成目标产物。原子经济性可用原子利用率衡量：使之结合成目标产物。原子经济性可用原子利用率衡量：原子利用率越高，反应产生的废弃物越少，原子利用率越高，反应产生的废弃物越少，原子利用率越高，反应产生的废弃物越少，原子利用率越高，反应产生的废弃物越少，对环境造成的污染也越少。对环境造成的污染也越少。对环境造成的污染也越少。对环境造成的污染也越少。原子利用率仅为原子利用率仅为26%26%WittigWittig反应反应:200920095 5Witing Witing 反应是一个精细合成中非常有用的反应，反应是一个精细合成中非常有用的反应，WitingWiting因此于因此于19791979年获得诺贝尔化学奖。年获得诺贝尔化学奖。WitingWiting反应反应过程为：过程为：计算由乙烯制备环氧乙烷反应的原子利用率。计算由乙烯制备环氧乙烷反应的原子利用率。计算由乙烯制备环氧乙烷反应的原子利用率。计算由乙烯制备环氧乙烷反应的原子利用率。（1 1）经典方法）经典方法 二步法二步法 CHCH2 2=CH=CH2 2+Cl+Cl2 2+H+H2 2O O ClCH ClCH2 2CHCH2 2OH+HClOH+HCl ClCH ClCH2 2CHCH2 2OH+CaOH+Ca（OH)OH)2 2+HCl +HCl C C2 2H H4 4O+2CaClO+2CaCl2 2+2H+2H2 2O O C C C C2 2 2 2H H H H4 4 4 4+Cl+Cl+Cl+Cl2 2 2 2+Ca+Ca+Ca+Ca（OHOHOHOH）2 2 2 2C C C C2 2 2 2H H H H4 4 4 4O+CaClO+CaClO+CaClO+CaCl2 2 2 2+H+H+H+H2 2 2 2O O O O 28 71 74 4428 71 74 4428 71 74 4428 71 74 44 原子利用率只有原子利用率只有原子利用率只有原子利用率只有25%25%。生产。生产。生产。生产1kg1kg的目标产物的同时产生的目标产物的同时产生的目标产物的同时产生的目标产物的同时产生3kg3kg的废物。的废物。的废物。的废物。ClCl2 2是有害物质，腐蚀设备且对人体具有伤害，需要特殊是有害物质，腐蚀设备且对人体具有伤害，需要特殊是有害物质，腐蚀设备且对人体具有伤害，需要特殊是有害物质，腐蚀设备且对人体具有伤害，需要特殊的设备和保护措施。的设备和保护措施。的设备和保护措施。的设备和保护措施。为了得到产品，需要分离和纯化步骤。为了得到产品，需要分离和纯化步骤。为了得到产品，需要分离和纯化步骤。为了得到产品，需要分离和纯化步骤。(2(2）新方法）新方法 一步法一步法 C C C C2 2 2 2H H H H4 4 4 4+O O O O2 2 2 2 C C C C2 2 2 2H H H H4 4 4 4O O O O 281644281644绿色化学评价：绿色化学评价：绿色化学评价：绿色化学评价：原子利用率原子利用率原子利用率原子利用率100%100%，是原子经济反应。，是原子经济反应。，是原子经济反应。，是原子经济反应。OO2 2是对人体和环境都无害的物质。是对人体和环境都无害的物质。是对人体和环境都无害的物质。是对人体和环境都无害的物质。不需要分离纯化步骤。不需要分离纯化步骤。不需要分离纯化步骤。不需要分离纯化步骤。克莱森重排：烯醇或酚的烯丙基醚当加热到一定温度时，可发生分子内克莱森重排：烯醇或酚的烯丙基醚当加热到一定温度时，可发生分子内重排。苯酚的烯丙基醚在重排。苯酚的烯丙基醚在200200时，不用催化剂顺利的重排。时，不用催化剂顺利的重排。原子利用率原子利用率原子利用率原子利用率100%100%反应类型及其原子经济性反应类型及其原子经济性反应类型及其原子经济性反应类型及其原子经济性分子重排反应。原子利用率分子重排反应。原子利用率分子重排反应。原子利用率分子重排反应。原子利用率100%100%100%100%重排反应是构成分子的原子通过改变相互的位置、连接、键重排反应是构成分子的原子通过改变相互的位置、连接、键重排反应是构成分子的原子通过改变相互的位置、连接、键重排反应是构成分子的原子通过改变相互的位置、连接、键的形式等产生一个新的分子的反应的形式等产生一个新的分子的反应的形式等产生一个新的分子的反应的形式等产生一个新的分子的反应。反应类型及其原子经济性反应类型及其原子经济性反应类型及其原子经济性反应类型及其原子经济性 分子重排反应。原子利用率分子重排反应。原子利用率分子重排反应。原子利用率分子重排反应。原子利用率100%100%100%100%重排反应是构成分子的原子通过改变相互的位置、连接、键重排反应是构成分子的原子通过改变相互的位置、连接、键重排反应是构成分子的原子通过改变相互的位置、连接、键重排反应是构成分子的原子通过改变相互的位置、连接、键的形式等产生一个新的分子的反应的形式等产生一个新的分子的反应的形式等产生一个新的分子的反应的形式等产生一个新的分子的反应。原子利用率原子利用率原子利用率原子利用率100%100%比克曼重排：酮污转化为酰胺。比克曼重排：酮污转化为酰胺。加成反应。是原子经济反应加成反应。是原子经济反应加成反应。是原子经济反应加成反应。是原子经济反应,原子利用率原子利用率原子利用率原子利用率100%.100%.100%.100%.加加加加成成成成反反反反应应应应一一一一般般般般分分分分为为为为亲亲亲亲电电电电加加加加成成成成、亲亲亲亲核核核核加加加加成成成成、催催催催化化化化加加加加氢氢氢氢和和和和环环环环加加加加成等类型。成等类型。成等类型。成等类型。CHCHCHCH2 2 2 2=CH=CH=CH=CH2 2 2 2+HBr+HBr+HBr+HBr-CHCHCHCH3 3 3 3CHCHCHCH2 2 2 2Br Br Br Br 原子利用率原子利用率原子利用率原子利用率100%100%取代反应取代反应取代反应取代反应 反应的原子经济性降低。包括烷基化、芳基化、酰反应的原子经济性降低。包括烷基化、芳基化、酰化、磺化等反应。其通式为：化、磺化等反应。其通式为：A AB+CB+CD D A AC+BC+BD D例如丙酸乙脂与甲胺的取代反应例如丙酸乙脂与甲胺的取代反应 消除反应消除反应消除反应消除反应。原子经济性最低的反应。包括脱氢、脱水、脱氨、脱原子经济性最低的反应。包括脱氢、脱水、脱氨、脱卤化氢、脱醇、脱羧基、脱酰基以及降解等反应。卤化氢、脱醇、脱羧基、脱酰基以及降解等反应。2009200913132.2.3 2.2.3 提高化学反应原子经济性的途径及反应实例提高化学反应原子经济性的途径及反应实例提高化学反应原子经济性的途径及反应实例提高化学反应原子经济性的途径及反应实例 1.1.1.1.采用新合成原料提高反应的原子经济性采用新合成原料提高反应的原子经济性采用新合成原料提高反应的原子经济性采用新合成原料提高反应的原子经济性 传统工艺传统工艺传统工艺传统工艺绿色工艺绿色工艺绿色工艺绿色工艺投资成本降低投资成本降低投资成本降低投资成本降低 2009200914142.2.2.2.开发新催化材料提高化学反应原子经济性开发新催化材料提高化学反应原子经济性开发新催化材料提高化学反应原子经济性开发新催化材料提高化学反应原子经济性 TS-1TS-1分子筛催化有机氧化反应分子筛催化有机氧化反应分子筛催化有机氧化反应分子筛催化有机氧化反应-环氧丙烷的生产环氧丙烷的生产环氧丙烷的生产环氧丙烷的生产 原子利用率原子利用率76.3%76.3%氯醇法氯醇法次氯酸次氯酸次氯酸次氯酸石灰石灰石灰石灰原子经济性原子经济性原子经济性原子经济性=？%皂化皂化皂化皂化废渣废渣废渣废渣废水废水废水废水200920091515新型过渡金属配合物催化剂新型过渡金属配合物催化剂 环加成反应环加成反应环加成反应环加成反应 烯炔偶联反应烯炔偶联反应烯炔偶联反应烯炔偶联反应 2009200916163 3新合成路线提高新合成路线提高新合成路线提高新合成路线提高反应原子经济性反应原子经济性反应原子经济性反应原子经济性 BootsBoots公司的公司的公司的公司的BrownBrown方方方方法合成布洛芬法合成布洛芬法合成布洛芬法合成布洛芬镇静、止痛药镇静、止痛药镇静、止痛药镇静、止痛药原子经济性原子经济性原子经济性原子经济性40%40%200920091717BHCBHC公司新发明公司新发明公司新发明公司新发明的绿色方法的绿色方法的绿色方法的绿色方法原子经济性原子经济性原子经济性原子经济性99%99%获获获获19971997年美国总统年美国总统年美国总统年美国总统“绿色化学挑战奖绿色化学挑战奖绿色化学挑战奖绿色化学挑战奖”简单！简单！简单！简单！200920091818抗帕金森药物抗帕金森药物抗帕金森药物抗帕金森药物LazabemideLazabemide的绿色合成的绿色合成的绿色合成的绿色合成（1 1）从）从）从）从2-2-甲基甲基甲基甲基-5-5-乙基吡啶出发乙基吡啶出发乙基吡啶出发乙基吡啶出发（2 2）从）从）从）从2,5-2,5-二氯吡啶出发二氯吡啶出发二氯吡啶出发二氯吡啶出发用钯催化羰基化反应用钯催化羰基化反应用钯催化羰基化反应用钯催化羰基化反应原子利用率达原子利用率达原子利用率达原子利用率达100%100%200920091919己二晴的生产己二晴的生产己二晴的生产己二晴的生产 以前的合成方法以前的合成方法：DuPontDuPont公司的新方法公司的新方法 其原子利用率为其原子利用率为100%100%。乙酸合成乙酸合成乙酸合成乙酸合成KolbeKolbe合成法合成法:甲醇羰基化法甲醇羰基化法:原子利用率原子利用率100%100%为了衡量生产过程对环境的影响，为了衡量生产过程对环境的影响，19921992年荷兰化学家年荷兰化学家SheldonSheldon提出了提出了E-E-因子的概念，其定义为：生产单位质量因子的概念，其定义为：生产单位质量（千克或吨）的产品产生废弃物的量。（千克或吨）的产品产生废弃物的量。原子利用率越低，生产过程产生的废物就越多，原子利用率越低，生产过程产生的废物就越多，原子利用率越低，生产过程产生的废物就越多，原子利用率越低，生产过程产生的废物就越多，E-E-E-E-因子就越大，造成的资源浪费和环境污染就越大。因子就越大，造成的资源浪费和环境污染就越大。因子就越大，造成的资源浪费和环境污染就越大。因子就越大，造成的资源浪费和环境污染就越大。6.1.2 E-6.1.2 E-因子的概念因子的概念因子的概念因子的概念 2009200921216.1.2 E-6.1.2 E-因子的概念因子的概念因子的概念因子的概念 其其中中废废弃弃物物是是指指预预期期产产物物以以外外的的任任何何副副产产物物。常常见见的的废废弃弃物物 有有无无机机盐盐如如氯氯化化钠钠、硫硫酸酸钠钠、硫硫酸酸镁镁等等，重重金金属属化化合合物物和和各种反应中间体。各种反应中间体。实实际际E-E-因因子子除除理理论论的的副副产产物物外外，还还有有由由于于化化学学平平衡衡转转化化率率小小于于100%100%造造成成的的废废弃弃物物；为为充充分分利利用用某某一一昂昂贵贵的的反反应应物物，而而加加入入的的大大量量过过量量的的另另一一反反应应；分分离离产产物物时时中中和和等等操操作作步步骤骤，加加入入的的酸酸碱碱等等物物；同同一一产产物物的的不不同同旋旋光光异异构构体体；分分离离效效果果不不完全造成的产物的流失；分离过程加入的溶剂等。完全造成的产物的流失；分离过程加入的溶剂等。200920092222几个行业的环境因子几个行业的环境因子几个行业的环境因子几个行业的环境因子 生产规模生产规模生产规模生产规模/kg/kg/kg/kg E-E-E-E-因子因子因子因子 石油精炼石油精炼石油精炼石油精炼 基本化工基本化工基本化工基本化工 精细化工精细化工精细化工精细化工 制制制制 药药药药 1091091091091011 1011 1011 1011 107107107107109 109 109 109 105105105105107 107 107 107 104104104104106 106 106 106 0.1 0.1 0.1 0.1 1 1 1 15 5 5 5 5 5 5 550 50 50 50 25252525100 100 100 100 可可以以看看出出，产产品品越越精精细细复复杂杂，E E值值越越大大。这这是是因因为为产产品品越越复复杂，生产步骤越多，原子利用率越低的缘故。杂，生产步骤越多，原子利用率越低的缘故。200920092323思考题思考题1 1 什么是原子经济性什么是原子经济性什么是原子经济性什么是原子经济性?以一个化学反应为例计算反应的原子以一个化学反应为例计算反应的原子以一个化学反应为例计算反应的原子以一个化学反应为例计算反应的原子经济性。经济性。经济性。经济性。2 2 什么是环境因子什么是环境因子什么是环境因子什么是环境因子?环境因子与原子利用率之间有什么关系环境因子与原子利用率之间有什么关系环境因子与原子利用率之间有什么关系环境因子与原子利用率之间有什么关系?3 3 原子经济性与产率有什么区别原子经济性与产率有什么区别原子经济性与产率有什么区别原子经济性与产率有什么区别?4 4 通过哪些途径可以提高反应的原子经济性，举例说明之。通过哪些途径可以提高反应的原子经济性，举例说明之。通过哪些途径可以提高反应的原子经济性，举例说明之。通过哪些途径可以提高反应的原子经济性，举例说明之。200920092424AU及E-因子的局限1 1、没有考察废物对环境的危害，不同的物质对环境、没有考察废物对环境的危害，不同的物质对环境的危害不同，如的危害不同，如NaCNNaCN剧毒，而剧毒，而NaClNaCl无毒；无毒；2 2、有些废物不能重复利用，而有些废物可以重复加、有些废物不能重复利用，而有些废物可以重复加以回收使用。以回收使用。3 3、如何建立废物对于环境的影响评价体系？、如何建立废物对于环境的影响评价体系？2.32.3无害化学合成无害化学合成无害化学合成无害化学合成 Design less hazardous chemical synthesesDesign less hazardous chemical syntheses Wherever practicable,synthetic methodologies Wherever practicable,synthetic methodologies should be designed to use and generate substances that should be designed to use and generate substances that possess little or no toxicity to human health and the possess little or no toxicity to human health and the environment.environment.无害化学合成无害化学合成无害化学合成无害化学合成 采用无毒无害的原料采用无毒无害的原料采用无毒无害的原料采用无毒无害的原料-减少反应的毒害程度减少反应的毒害程度减少反应的毒害程度减少反应的毒害程度减少化学品的暴露减少化学品的暴露减少化学品的暴露减少化学品的暴露降低化学品的危害降低化学品的危害降低化学品的危害降低化学品的危害绿绿绿绿色色色色原原原原料料料料包包包包括括括括：有有有有毒毒毒毒原原原原料料料料替替替替代代代代品品品品，石油替代品，天然可再生资源等石油替代品，天然可再生资源等石油替代品，天然可再生资源等石油替代品，天然可再生资源等环境商（环境商（环境商（环境商（EQEQEQEQ）：用来衡量反应副产物对环境的影响因子）：用来衡量反应副产物对环境的影响因子）：用来衡量反应副产物对环境的影响因子）：用来衡量反应副产物对环境的影响因子。EQ=EEQ=EEQ=EEQ=EQ Q Q QE-E-E-E-E-E-E-E-因子因子因子因子Q-Q-环境不兼容度（或环境不友好度）；环境不兼容度（或环境不友好度）；环境不兼容度（或环境不友好度）；环境不兼容度（或环境不友好度）；根据废物在环境中的行为所给出的对环境不友好度。根据废物在环境中的行为所给出的对环境不友好度。根据废物在环境中的行为所给出的对环境不友好度。根据废物在环境中的行为所给出的对环境不友好度。2.42.4设计安全化学品设计安全化学品设计安全化学品设计安全化学品 Design safer chemicals and productsDesign safer chemicals and products Chemical products should be designed to preserve Chemical products should be designed to preserve efficacy of function while reducing toxicityefficacy of function while reducing toxicity.11什么是绿色化学产品什么是绿色化学产品什么是绿色化学产品什么是绿色化学产品 绿色化学产品的两个特征绿色化学产品的两个特征绿色化学产品的两个特征绿色化学产品的两个特征:a.a.产产产产品品品品本本本本身身身身不不不不会会会会引引引引起起起起环环环环境境境境污污污污染染染染和和和和健健健健康康康康问问问问题题题题，包包包包括括括括不不不不会会会会对对对对野野野野生生生生生生生生物物物物、有有有有益益益益昆虫或植物造成损害；昆虫或植物造成损害；昆虫或植物造成损害；昆虫或植物造成损害；b.b.当产品被使用后，应能再循环或易于在环境中降解为无害物质。当产品被使用后，应能再循环或易于在环境中降解为无害物质。当产品被使用后，应能再循环或易于在环境中降解为无害物质。当产品被使用后，应能再循环或易于在环境中降解为无害物质。22绿色化学品的评价原则绿色化学品的评价原则绿色化学品的评价原则绿色化学品的评价原则 a.a.对人体的毒性对人体的毒性对人体的毒性对人体的毒性 致毒途径有三种致毒途径有三种致毒途径有三种致毒途径有三种 接触致毒接触致毒接触致毒接触致毒 生物吸收致毒生物吸收致毒生物吸收致毒生物吸收致毒物质的固有毒性致毒物质的固有毒性致毒物质的固有毒性致毒物质的固有毒性致毒 评估毒性大小的三个指标评估毒性大小的三个指标评估毒性大小的三个指标评估毒性大小的三个指标 毒性作用的效力毒性作用的效力毒性作用的效力毒性作用的效力 毒性的作用点毒性的作用点毒性的作用点毒性的作用点 毒性的可消除性毒性的可消除性毒性的可消除性毒性的可消除性 b.b.对野生生物的毒性对野生生物的毒性对野生生物的毒性对野生生物的毒性 建立毒性测试数据库建立毒性测试数据库建立毒性测试数据库建立毒性测试数据库 利用构效关系外推利用构效关系外推利用构效关系外推利用构效关系外推 利用现有毒性测试数据外推利用现有毒性测试数据外推利用现有毒性测试数据外推利用现有毒性测试数据外推。c.c.对环境的影响对环境的影响对环境的影响对环境的影响 对局部环境的影响对局部环境的影响对局部环境的影响对局部环境的影响对全球环境的影响对全球环境的影响对全球环境的影响对全球环境的影响3 3、设计绿色化学产品的方法和一般原则、设计绿色化学产品的方法和一般原则、设计绿色化学产品的方法和一般原则、设计绿色化学产品的方法和一般原则设计安全化学品的定义：利用构效关系和分子改造的手段使化学品的设计安全化学品的定义：利用构效关系和分子改造的手段使化学品的设计安全化学品的定义：利用构效关系和分子改造的手段使化学品的设计安全化学品的定义：利用构效关系和分子改造的手段使化学品的毒理效力和其功效达到最适当的平衡。毒理效力和其功效达到最适当的平衡。毒理效力和其功效达到最适当的平衡。毒理效力和其功效达到最适当的平衡。三种设计方法三种设计方法：一般设计原则一般设计原则一般设计原则一般设计原则“外部外部”效应原则效应原则减少暴露或降低进入生物体的机会减少暴露或降低进入生物体的机会“内部内部”效应原则效应原则 防止毒性防止毒性5 5 5 5、绿色化学产品设计的成功范例、绿色化学产品设计的成功范例、绿色化学产品设计的成功范例、绿色化学产品设计的成功范例 海洋船舶防垢剂海洋船舶防垢剂海洋船舶防垢剂海洋船舶防垢剂：4 4、设计安全化学品的实施基础设计安全化学品的实施基础设计安全化学品的实施基础设计安全化学品的实施基础Rohm&HaasRohm&Haas公司研究出公司研究出公司研究出公司研究出Sea-NineSea-Nine（tmtm）抗浮游生）抗浮游生）抗浮游生）抗浮游生物剂物剂物剂物剂 汽油添加剂汽油添加剂汽油添加剂汽油添加剂-无铅汽油的开发无铅汽油的开发无铅汽油的开发无铅汽油的开发:甲基叔丁基醚甲基叔丁基醚甲基叔丁基醚甲基叔丁基醚(MTBE)(MTBE)、甲基叔戊基醚甲基叔戊基醚甲基叔戊基醚甲基叔戊基醚(TAME)(TAME)2.52.5采用安全的溶剂和助剂采用安全的溶剂和助剂采用安全的溶剂和助剂采用安全的溶剂和助剂 Use safer solvents and auxiliariesUse safer solvents and auxiliaries辅助物质是指在合成和生产过程中能帮助处理和操作，但又不辅助物质是指在合成和生产过程中能帮助处理和操作，但又不辅助物质是指在合成和生产过程中能帮助处理和操作，但又不辅助物质是指在合成和生产过程中能帮助处理和操作，但又不构成目标分子的物质。构成目标分子的物质。构成目标分子的物质。构成目标分子的物质。辅助物质主要有溶剂和助剂。辅助物质主要有溶剂和助剂。辅助物质主要有溶剂和助剂。辅助物质主要有溶剂和助剂。传统辅助物质的可能危害：传统辅助物质的可能危害：传统辅助物质的可能危害：传统辅助物质的可能危害：绿色辅助物质：绿色辅助物质：绿色辅助物质：绿色辅助物质：水，超临界流体，离子液体，固定化溶剂，无溶剂反应。水，超临界流体，离子液体，固定化溶剂，无溶剂反应。水，超临界流体，离子液体，固定化溶剂，无溶剂反应。水，超临界流体，离子液体，固定化溶剂，无溶剂反应。The use of auxiliary substances(e.g.solvents,separation The use of auxiliary substances(e.g.solvents,separation agents,etc.)should be made unnecessary wherever possible agents,etc.)should be made unnecessary wherever possible and,innocuous when used.and,innocuous when used.2.62.6提高能源经济性提高能源经济性提高能源经济性提高能源经济性 Increase energy efficiencyIncrease energy efficiency Energy requirements should be recognized for their Energy requirements should be recognized for their environmental and economic impacts and should be environmental and economic impacts and should be minimized.Synthetic methods should be conducted at minimized.Synthetic methods should be conducted at ambient temperature and pressure.ambient temperature and pressure.化学工业中使用的能源：化学工业中使用的能源：化学工业中使用的能源：化学工业中使用的能源：提供反应所需的能量；用热能加快反应速度；用冷却的方法控制反提供反应所需的能量；用热能加快反应速度；用冷却的方法控制反提供反应所需的能量；用热能加快反应速度；用冷却的方法控制反提供反应所需的能量；用热能加快反应速度；用冷却的方法控制反应；分离需要能量。应；分离需要能量。应；分离需要能量。应；分离需要能量。可利用的能量：可利用的能量：可利用的能量：可利用的能量：电能电能电能电能 光能光能光能光能 微波微波微波微波 超声波超声波超声波超声波 GrignardGrignard试剂和试剂和，-不饱和二氧戊环的反应不饱和二氧戊环的反应 2-2-甲基甲基-1-1，3-3-戊二烯与乙醛酸酯在苯溶剂中的反应戊二烯与乙醛酸酯在苯溶剂中的反应 可见光条件下的二硫代保护基团的感光裂解可见光条件下的二硫代保护基团的感光裂解可见光条件下的二硫代保护基团的感光裂解可见光条件下的二硫代保护基团的感光裂解：2.72.7利用可再生资源合成化学品利用可再生资源合成化学品利用可再生资源合成化学品利用可再生资源合成化学品 Use renewable feedstocksUse renewable feedstocks A raw material of feedstock should be renewable rather A raw material of feedstock should be renewable rather than depleting wherever technically and economically than depleting wherever technically and economically practicable.practicable.生物质生物质生物质生物质-有光合作用产生的所有生物有机体的总称，有光合作用产生的所有生物有机体的总称，有光合作用产生的所有生物有机体的总称，有光合作用产生的所有生物有机体的总称，包括植物、农作物、林产物、林产废弃物、海产物（各种海包括植物、农作物、林产物、林产废弃物、海产物（各种海包括植物、农作物、林产物、林产废弃物、海产物（各种海包括植物、农作物、林产物、林产废弃物、海产物（各种海草）和城市废弃物（报纸、天然纤维）等。草）和城市废弃物（报纸、天然纤维）等。草）和城市废弃物（报纸、天然纤维）等。草）和城市废弃物（报纸、天然纤维）等。可再生生物质资源替代石油、煤、天然气等矿物资源将可再生生物质资源替代石油、煤、天然气等矿物资源将可再生生物质资源替代石油、煤、天然气等矿物资源将可再生生物质资源替代石油、煤、天然气等矿物资源将成为不可阻挡的历史潮流。成为不可阻挡的历史潮流。成为不可阻挡的历史潮流。成为不可阻挡的历史潮流。生物质的利用生物质的利用生物质的利用生物质的利用作为绿色原料合成化学品作为绿色原料合成化学品作为绿色原料合成化学品作为绿色原料合成化学品作为化石能源的替代品作为化石能源的替代品作为化石能源的替代品作为化石能源的替代品生物质的利用技术生物质的利用技术生物质的利用技术生物质的利用技术物理方法物理方法物理方法物理方法化学方法化学方法化学方法化学方法生化方法生化方法生化方法生化方法木糖木糖木糖木糖丁二烯丁二烯丁二烯丁二烯戊烷，戊烯等戊烷，戊烯等戊烷，戊烯等戊烷，戊烯等苯，甲苯，二甲苯苯，甲苯，二甲苯苯，甲苯，二甲苯苯，甲苯，二甲苯 生物质生物质生物质生物质乙酸，过乙酸乙酸，过乙酸乙酸，过乙酸乙酸，过乙酸酚类化合物酚类化合物酚类化合物酚类化合物甲基芳香醚甲基芳香醚甲基芳香醚甲基芳香醚清清清清 洁洁洁洁分馏分馏分馏分馏木质素木质素木质素木质素 快速快速快速快速裂解裂解裂解裂解酚类物质酚类物质酚类物质酚类物质氢化乙醛氢化乙醛氢化乙醛氢化乙醛混合酸混合酸混合酸混合酸 气化气化气化气化 溶剂分离溶剂分离溶剂分离溶剂分离 纤维素纤维素纤维素纤维素 葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖 山梨醇山梨醇山梨醇山梨醇甘露糖醇甘露糖醇甘露糖醇甘露糖醇葡萄酸葡萄酸葡萄酸葡萄酸5-5-羟甲基糠醛羟甲基糠醛羟甲基糠醛羟甲基糠醛乙酰丙酸乙酰丙酸乙酰丙酸乙酰丙酸乳酸乳酸乳酸乳酸半纤维素半纤维素半纤维素半纤维素糠醛糠醛糠醛糠醛 催化催化催化催化2.82.8减少衍生物减少衍生物减少衍生物减少衍生物（Reduce derivativesReduce derivatives）保护基团保护基团保护基团保护基团暂时改性暂时改性暂时改性暂时改性加入功能团提高反应选择性加入功能团提高反应选择性加入功能团提高反应选择性加入功能团提高反应选择性化学合成中可能出现衍生现象的步骤：化学合成中可能出现衍生现象的步骤：化学合成中可能出现衍生现象的步骤：化学合成中可能出现衍生现象的步骤：Unnecessary derivatization(blocking group,Unnecessary derivatization(blocking group,protection/deprotection,andprotection/deprotection,andtemporary modification of physical/chemical temporary modification of physical/chemical processes)should be avoided whenever possibleprocesses)should be avoided whenever possible2.92.9采用高选择性的催化剂采用高选择性的催化剂采用高选择性的催化剂采用高选择性的催化剂（CatalysisCatalysis）环境友好的催化技术的热点领域：环境友好的催化技术的热点领域：环境友好的催化技术的热点领域：环境友好的催化技术的热点领域：采用安全的固体催化剂，如分子筛，杂多酸等采用安全的固体催化剂，如分子筛，杂多酸等采用安全的固体催化剂，如分子筛，杂多酸等采用安全的固体催化剂，如分子筛，杂多酸等 采用择形大孔分子筛。采用择形大孔分子筛。采用择形大孔分子筛。采用择形大孔分子筛。采用比对称催化合成技术，得到光学纯手性产品。采用比对称催化合成技术，得到光学纯手性产品。采用比对称催化合成技术，得到光学纯手性产品。采用比对称催化合成技术，得到光学纯手性产品。采用茂金属催化剂采用茂金属催化剂采用茂金属催化剂采用茂金属催