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药物合成中的绿色化学_PPT课件化学合成中的 绿色化学
绿色化学
B
应用实例
A
基本概述
C
结语
Part A
基本概述
绿色化学和绿色制药工业
20世纪初,化学家提出了与传统的“治理污染”不同的“绿色化学”的概念,即如何从源头上减少甚至消除污染的产生。
绿色化学:
指设计和生产没有或者只有尽可能小的环境负作用并且在技术上和经济上可行的化学品和化学过程。
绿色制药工业:将绿色化学的原理和技术运用于制药工业,以达到绿色工艺的要求。
绿色化学的12条基本原理和特点
(1)预防(prevention)
(2)原子经济性(atom economy )
(3) 无害(或少害)的化学合成
(4)设计无危险的化学品
(5)安全的溶剂和助剂
(6)设计要讲求能效
(7)使用可再生的原料
(8)减少衍生物
(9) 催化作用
(10)设计要考虑降解
(11)为了预防污染进行实时分析
(12)防止事故发生的固有安全化学
Trost提出,以原子利用率衡量反应的原子经济性。
Enichem公司开发的用钛硅分子筛催化剂进行己酮肟化的新工艺,%。某些有机产品的生产,如甲醇碳化制醋酸、丙烯腈甲酰化制丁醛等,也都属于“原子经济”反应。
这说明人类已能在原子水平上进行化学品的合成,使化工生产更加高效、节能和绿色化
原子经济性
产品的质量原子利用率= ——————————— X100%
全部反应物的质量
采用无毒无害的催化剂
目前烃类的烷基他反应一般使用氧氟酸、硫酸、三氯化铝等液体酸催化剂。这些液体催化剂共同缺点是,对设备的腐蚀严重、对人身危害和产生废渣、污染环境。为了保护环境。多年来国外正从分子筛、杂多酸、超强酸等新催化材料中大力开发固体酸烷基化催化剂。
在固体酸烷基化的研究中,还应进一步提高催化剂的选择性。以降低产品中的杂质含量; 提高催化剂的稳定性,以延长运转周期;以提高经济效益。
异丁烷与丁烯的烷基化是炼油工业申提供高辛烷值组分的一项重要工艺。近年新配方汽油的出现,限制汽油中芳烃和烯烃含量更增添了该工艺的重要性。目前这种工艺使用氢氟酸或硫酸为催化剂。
利用可再生的资源合成化学品
利用生物量(生物原料)(Biomass)代替当前广泛使用的石油,是保护环境的一个长远的发展方向。1996年美国总统绿色化学挑战奖中的学术奖授予TaxaA大学M. Holtzapp教授,就是南于其开发了一系列技术。把废生物质转化成动物饲料、工业化学品和然料。
物质主要由淀粉及纡维素等组成。前者易于转化为葡萄糖。而后者则由于结晶及与木质素共生等原因,通过纤维素酶等转比为葡萄糖,难度较大。Frost 报道以葡萄糖为原料,通过酶反应可制得己二酸、邻苯二酚和对苯二酚等。尤其是不需要从传统的苯开始采制运作为尼龙原料的己二酸取得了显著进展。
另外,Gfoss首创了利用生物或农业废物如多糖类制造新型聚合物的工作。由于其同时解决了多个环保问题,因此引起人们的特别兴趣。具优越性在于聚合物原料单体实现了无害化;生物催化转化方法优于常规的聚合方法,Gross的聚合物还具有生物降解功能。