绿色化工工艺导论第二章绿色化学的主要内容.ppt

原料绿色化
1
试剂绿色化
2
产品绿色化
3
反应条件温和化
4
溶剂绿色化
5
催化剂绿色化
6
能量绿色化
7
过程绿色化
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第二章绿色化学的主要内容
一、原料绿色化
定义:
以相对更加安全,无毒的原料代替传统的有害化学品作为化学反应的原料,或者采用不含有毒原料的新方法,新工艺,就是原料的绿色化。
即:用对人类健康和环境危害小的物质为起始原料, 去设计实现某一化学过程, 则此过程会更为安全。
原料绿色化学评价4个方面:
原料的起源
原料选择的下游影响
原料的危害性
原料的可更新性
几个绿色原料例子
一、从葡萄糖合成己二酸和邻苯二酚
二、生物质转化为化学品
三、CO2作发泡剂
四、非光气法合成异氰酸酯
五、碳酸二甲酯作甲基化试剂
六、苄氯羰化合成苯乙酸
一、从葡萄糖合成己二酸和邻苯二酚
现在化学工业上,己二酸和邻苯二酚是以苯为原料制造的。
缺点:
利用苯作为起始原料合成己二酸和邻苯二酚、对苯二酚会引发环境和健康问题。
苯是一种易挥发的有机物,在室温下容易汽化,长期少量吸入大气中的苯可导致白血病和癌症。
此外,苯是由石油生产的产品,消耗的是不可再生的资源。
因为NO·在第三步可再生,第二、三步发生无数次后,一个N2O分子便可消耗大量的O3。
N2O + O· → 2 NO· (1)
NO· + O3 → NO2· + O2 (2)
NO2· + O· → NO· + O2 (3)
总反应:O3 + O· → 2O2 (4)
臭氧的消耗导致更多的太阳高能射线到达地球表面,使人患皮肤癌和白内障的几率增加。
N2O同时又是一种温室效应气体,影响大气环境,导致气候异常。
绿色原料:葡萄糖代替苯生产己二酸。葡萄糖转化为顺,顺-己二烯二酸,然后经氢化形成己二酸。
因此,从葡萄糖出发合成邻苯二酚和己二酸的路线与传统合成方法相比,不仅可利用再生资源,而且可以避免有毒的苯及其加工过程中生成的N2O等造成的环境影响和对人体健康的危害。