绿色化学合成研究及进展
摘要：阐述了绿色化学的概念、发展状况和存在的问题，探讨绿色化学在化学合成的重要性以及必要性。并结合传统化学合成方法与新型绿色合成方法讨论传统化学以及绿色化学的优缺点。
关键词：绿色化学合成传统化学
1引言
化学是研究物质的性质、结构、组成及其变化规律的科学。它是一门实用的“中心学科”，与数学、物理学等学科共同构成当代自然科学迅猛发展的大基础[1]。化学与其他学科的交叉与渗透，产生了很多边缘学科，如生物化学、地球化学、宇宙化学、海洋化学、大气化学等，使得生物、电子、航天、激光、地质、海洋等科学技术迅猛发展。在人类发展历程中, 贯穿人类进步的主线是人类对物质世界认识的不断深化利用、改造和创造物质能力的不断提高。其发展过程可以分为3 个阶段: 第一阶段, 人类活动只为满足生存的基本需要; 第二阶段是要满足日益增长的生存质量的需要; 到第三阶段,则不仅要保证现今地球上的人类的生存质量, 也要保证未来子孙后代的需要。
近年来, 人类利用化学科学的成就, 创造和生产出大量的化学物质, 不断地满足人类社会的经济和文化需求, 为人类的进步作出了巨大的贡献。然而在化学变化过程中, 常有伴随着副反应生成的副产物、催化剂、分离提纯过程中形成的废弃混合物以及在反应过程中易挥发的有毒有害气体等排放到大气、水体、土壤等周边环境。化学在开发天然资源满足人类的生活需要方面作出巨大贡献的同时, 也给人类赖以生存的地球环境带来了污染, 直接威胁着人类生存的可持续发展, 因此化学科学的发展面临着挑战。人们在享受化学工业给医疗保健、娱乐及衣食住行等方面带来巨大进步的同时, 也逐步意识到其对人类健康、社区安全、生态环境的危害。因此, 可持续发展成为人类科研和生产的重要课题。为了解决这一问题, 人们提出了预防污染的新概念, 即从污染的源头减少甚至避免污染物的产生。绿色化学的概念由此应运而生。
1.1绿色化学概述
绿色化学又称为环境友好化学, 是指在制造和应用化学品时, 应有效利用原料, 消除废物和避免使用有毒、危险的化学试剂和溶剂, 并建立环境友好的生产工艺, 使化学工业可持续发展。其目的是节约资源, 从源头防止污染, 将治理环境从治标转向治本[2]。美国化学会提出, 绿色化学是旨在减少或降低化学产品的生产过程中有害物质的使用和产生的设计。绿色化学, 要求把现有化工生产技术路线从先污染, 后治理, 改变为从源头上根除污染。绿色化学的理想在于采用原子经济反应, 即原材料中的每一个原子都进入产品, 不产生任何废物, 实现废物的零排放, 以及不采用有毒、有害的原料、催化剂和溶剂, 生产出环境友好的产品。从科学的观点来看, 绿色化学的要求将导致化学学科基础性的变迁。绿色化学的核心内容是原子经济性, 即在通过化学转换获取新物质的过程中充分利用每个原子。理想的原子经济性反应是原料分子中的原子全部( 100% ) 转变成产物, 不产生副产物或废物, 即实现废物的零排放。
绿色化学的主要内容：①开发新型原子经济性、高选择性反应, 特别是新型催化剂的开发和研制; ②可再生资源和矿物的各种成分的多级、多层次转化和高效综合利用; ③新反
应条件及过程如超临界流体、环境无害的反应介质等; ④酶催化和仿生催化以及生物质分子和酶分子在催化过程中的构效关系; ⑤制备与环境相容的可生物降解的新材料; 重要农药和药物及其中间体的绿色生产[3]。
1．2绿色化学在我国的发展状况
在我国, 绿色化学已经提出15年。1995 年中科院提出绿色化学与技术推进化工生产可持续发展的途径; 1997 年国家自然科学基金委提出九五重大基础研究环境友好石油化工催化化学与化学反应工程; 1998年化学进展杂志出版绿色化学技术专辑; 1997 年、1999 年两次举办绿色化学论坛。全球环境保护的意识和呼声的增强推动了绿色化学的发展。世界各国逐渐认识到绿色化学的发展应该从大学化学教学着手。为此, 国内外很多大学都开设了绿色化学课程, 有些大学开始招收绿色化学硕士和博士研究生。
1.3绿色化学的重要性
绿色化学是当今国际化学学科的研究前沿, 它综合了化学、物理、生物、材料、环境和计算机等学科的最新理论和技术, 是具有明确社会需求和科学目标的新兴交叉学科。从科学观点来看, 绿色化学是对传统化学思维方式的更新和发展;从环境观点来看, 它是从源头上
消除污染; 从经济观点来看, 它综合利用资源和能源, 降低生产成本, 符合经济可持续发展的要求。
传统的化学工业给环境带来的污染已十分严重，目前全世界每年产生的有害废物达3亿吨～4亿吨，给环境造成危害，并威胁着人类的生存。迄今为止，化学工业的绝大多数工艺都是20多年前开发的，当时的加工费用主要包括原材料、能耗和劳动力的费用。近年来，由于化学工业向大气、水和土壤等排放了大量有毒、有害的物质。所以，从环保、经济和社会的要求看。化学工业不能再承担使用和产生有毒有害物质的费用。需要大力研究与开发从源头上减少和消除污染的绿色化学。绿色化学的研究已成为国外企业、政府和学术界的重要研究与开发万向。这对我国既是严峻的挑战，也是难得的发展机遇。
2 传统化学合成方法和绿色化学合成方法事例
2.1 布洛芬合成工艺
布洛芬是一种广泛使用的非类固醇类的镇静、止痛药物, 传统生产工艺Boots 法包括6 步化学计量反应, 原子的有效利用率低于40%。新工艺BHC 法采用3 步催化反应. 原子的有效利用率接近80% ( 若考虑副产物乙酸的回收则利用率达到99%)[4]。
Boots 法合成布洛芬:
BHC 法合成布洛芬:
与经典的Boots 工艺相比, BHC 工艺是一个典型的原子经济性反应, 不但合成简单, 原料利用率高,
而且无需使用大量溶剂和避免产生大量废物, 对环境造成的污染小。Boots 工艺肟化法从原料到产物要经过4 步反应, 每步反应中的底物只有一部分进入产物, 所用原料中的原子只有40%进入最后产品中。而BHC 工艺只需3 步反应即可得到产品布洛芬, 其原子经济性达到77%, 也就是说新方法可少产废物37%。如果考虑副产物乙酸的回收, BHC 合成布洛芬工艺的原子有效利用率则高达99%。
2.2 仲醇氧化成酮反应[5]
（1）传统方法是以CrO3 作氧化剂把醇氧化成酮：
上述反应原子经济性=（192×3）／(194×3＋100×2＋98×3)＝53.3℅,原子利用率很低。
（2）在合适催化剂作用下直接用O2氧化：
原子经济性=192／（194＋16）＝91.4℅ ，此反应原子利用率大幅提高，符合绿色化学要求。
2.3 反应条件对化学反应速率影响[6]
（1）在如上所示氧化反应中，与常规反应相比，采用超声催化，使得化学反应时间大大缩短，且产率提高。常规机械搅拌7h，产率仅为48%，而超声波辐射1h，
产率可达88%。
（2）此外由于有机反应大多数在溶剂中进行，采用超临界溶剂可以减少污染，如采用新型催化剂如过渡态的氧化催化剂等都符合绿色化学的要求。
2.4 合成己二酸反应
（1）传统工艺：
此方法的缺点是笨是不可再生资源，且有毒，是严重的致癌物质；虽然第一步原子利用率高，但考虑经济和技术要求高，不具备经济性和环保要求。
（2）绿色化学工艺：
此反应采用无毒无害的原料。首先丁二烯经氢甲酰化反应生成己二醛，然后经氧化反应生成己二酸，避免了使用氢氰酸合成己二腈，从而没有用到剧毒化学原料，对环境和人类友好型，符合绿色化学要求。
2.5 合成芳香胺
芳香胺的合成一般以氯代芳烃为原料，用胺进行亲核取代。而已知氯代芳烃是对环境有害的。Monsanto公司的Stern等用芳烃代替氯代芳烃为原料，直接用胺进行亲和取代方法合成芳香胺，即NASH[7]。避免了运用有害原料进行生产。
2.6 Baeyer-Villiger 反应
（1）传统工艺：
3-氯过苯甲酸氧化剂，原子经济性为42%，产生3-氯苯甲酸废物。
（2）绿色工艺：
负载锡的β沸石催化剂，过氧化氢氧化剂，原子经济性为86%，副产物只有水，不污染环境。
2.7 制备帕金森病药物Lazabemide
传统工艺是从2-甲基-4-乙基吡啶出发经八步反应合成，总产率仅为8%。
绿色化学工艺：
利用Pd为催化剂可一步完成，且原子利用率可达100%。没有副产物产生。
2.8 N-苯基哌嗪衍生物的合成[8]
（1）传统合成方法：
此种合成方法反应使用二氯亚砜，反应过程中产生酸雾，污染比较严重，而且还消耗大量的碱。
（2）采用醇催化胺化合成：
此合成反应，原子利用率高，无污染的副产物产生，对环境影响小。
2.9 高哌嗪的合成
高哌嗪是治疗缺血性脑血管疾病药物盐酸法舒迪尔的重要中间体。高哌嗪通常合成方法如路线1和路线2所示
路线1：
路线2：
从路线1和路线2可以看出，反应过程中使用大量的酸碱，污染较严重，而且收率较低。
铜基催化剂催化合成高哌嗪
采用铜基催化剂，固定床连续反应器来催化合成高哌嗪，可以取得较好的结果，也不用消耗大量的酸碱。
2.10 N-乙基乙二胺（NEED）的合成
目前，工业上普遍采用乙二胺和卤代烷反应生产NEED，或者以乙醇胺为原料，经二氯亚砜氯化，再经乙胺氨解制得，污染较严重。
采用乙醇和乙二胺催化合成N-乙基乙二胺：
该法在生产过程中只有副产物睡生成，对环境污染很小。
3 结语
绿色意识是人类追求自然完美的一种高级表现。它不把人看成大自然的主宰者，而是看作大自然中的普通一员，追求的是人对大自然的尊重以及人与自然的和谐关系。绿色意识与环保不同，它们属于两个不同层次的概念。通常所说的“环保意识” 带有明显的被动状态，带有比较强的功利目的。人们经常谈到环境污染给人类带来多少疾病和多大经济损失，实际上还是把人放在与自然相对立的位置上。在这种思想指导下，人们可以去治理和解决一些急迫的污染问题，但对于眼下不对人产生危害而仅仅对自然界产生危害的问题，反应就不那么积极了。只有在以绿色意识为核心谈环保意识的时候，才会有正确、持续的产物。
绿色意识的发展产物就是绿色科技，绿色科技的范围比绿色化学广得多。所谓绿色科技是指以绿色意识为指导，研究与环境兼容、不破坏生态平衡、节约资源和能源的绿色科学和工程技术。它的目标在于，研究可持续发展的源头战略问题。由于当今世界主要的环境问题大部分直接与化学反应、化工生产过程及它们的产物有关，因此绿色化学便自然而然地成为绿色科技的重要组成部分。
绿色化学不但有重大的社会、环境和经济效益，而且说明化学的负面作用是可以避免的，显现了人的能动性。绿色化学体现了化学科学、技术与社会的相互联系和相互作用，是化学科学高度发展以及社会对化学发展的产物，对化学本身而言是一个新阶段的到来。作为新世纪的一代，不但要有能力去发展新的、对环境更友好的化学，以防止化学污染；而且要让年轻的一代了解绿色化学、接受绿色化学、为绿色化学作出应有的贡献。
引用文献
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Research and Progress of Green Chemistry Synthesis Abstract: Green chemistry concept, development status and existing problems, explore green chemistry in the importance of chemical synthesis and necessity. Combined with traditional chemical synthesis methods with new green synthetic methods discussed the traditional chemical as well as the advantages and disadvantages of green chemistry.
Keywords:Green chemical Synthesis Traditional chemical
【摘要】绿色化学是20世纪末崛起的一门新兴学科，相对于传统化学，它是未来化学化工发展的主要方向之一。本文主要通过个别实例对绿色有机合成化学的概念，及有机合成中的绿色化学进展作了综述。 【关键词】绿色化学；有机合成；进展 ;垃圾；处理；技术 1引言 按照美国《绿色化学》(GreenChemistry)杂志的定义，绿色化学是指:在制造和应用化学产品时应有效利用(最好可再生)原料，消除废物和避免使用有毒的和危险的试剂和溶剂。 今天的绿色化学是指能够保护环境的化学技术。它可通过使用自然能源，避免给环境造成负担、避免排放有害物质。利用太阳能为目的的光触媒和氢能源的制造和储藏技术的开发，并考虑节能、节省资源、减少废弃物排放量。 传统的化学工业给环境带来的污染已十分严重，目前全世界每年产生的有害废物达3亿吨～4亿吨，给环境造成危害，并威胁着人类的生存。化学工业能否生产出对环境无害的化学品？甚至开发出不产生废物的工艺？有识之士提出了绿色化学的号召，并立即得到了全世界的积极响应。 2 绿色化学的进展 绿色化学是依靠科技进步，创造出单位产品产污系数最低，资源消耗最小的先进工艺技术；从化学反应的根本上减少污染。而不是对“三废”等进行处理的环保局部性终端治理技术。 2．1 开发原子经济性反应 1991年，美国斯坦福大学化学教授Trost首次提出了原子经济性(Atomeconomy)概念。即原料分子中究竟有百分之几的原子转化成了产物。理想的原子经济反应是原料分子中的原子百分之百地转变成产物，而不产生副产物或废物，实现废物的“零排放”(Zero emission)。原子经济性反应有利于资源利用和环境保护。对于大宗基本有机原料的生产而言，选择原子经济反应十分重要。目前，在基本有机原料的生产中，有的已采用原子经济反应，如丙烯氢甲酰化制丁醛、甲醇羰基化制乙酸、乙烯或丙烯的聚合、丁二烯和氢氰酸合成己二腈等。
第七章 F-T合成试题 一、填空题 1、F T合成是和在1925年首先研究成功的。 2、20世纪50年代初期，中国建成了一个F-T合成工厂即。 3、F-T合成可能得到的产品包括和，以及、。 4、F-T合成催化剂分为和。 5、复合催化剂采用制成。 6、沉淀铁系催化剖根据助剂和载体的不同，主要分为、和。 7、液态油通过蒸馏分离可得到和。 8、SASOL一厂工艺经净化后的煤制合成气分两路进入 和。 9、在F-T合成中，反应器类型有多种，在SASOL厂生产中使用了和两种装置。 10、催化剂组成为9.0～Fe；0. 9%K／硅沸石-2，硅沸石-2具有，具有较小的， 有利于。 11、熔铁型催化剂主要应用的装置是。 12、铁催化剂是活性很好的催化剂，用在固定床反麻器的中压合成时，反应温度为。 13、柴油的十六烷值约为，汽油的辛烷值为。 14、F-T合成原料气中新鲜气占，循环气占。 15、SASOL二厂工艺流程中净化后的合成气经反应后，合成产物首先．将反应生成 的和冷凝下来。水经氧化得和，液态油经、 可得汽油。 16、在SMFT合成模试工艺流程中一段反应器为，采用；二段反应器为，采用， 对一段产物进行改质以提高油品质量和收率，简化后处理工序。 17、F-T合成采用沉淀铁催化剂的固定床反应器，空速为；采用熔铁催化剂的气流床 反应器，空速为。 二、名词解释 1、F-T合成法 2、MFT合成
3、SMFT合成 4、担载型催化剂 5、熔铁型催化剂的制备原理 6、积炭反应 三、判断正误 1、单一催化剂主要有钌、镍、铁和钴．其中只有钌被用于工业生产。（） 2、SASOL一厂的合成产物中的蜡经减压蒸馏可生产中蜡(370～500℃)和硬蜡(>500℃)， 可分别加氢精制。（） 3、SASOL一厂工艺的气流床反应器主要产物为柴油。（） 4、F-T合成反应温度不宜过高，一般不超过400℃，否则易使催化剂烧结，过早失去 活性。（） 5、当合成气富含氢气时，有利于形成烷烃。（） 6、用含碱的铁催化剂生成含氧化合物的趋势较大，采用低的V(H2)/V(CO)比，高压和大空 速条件进行反应，有利于醇类生成，一般主要产物为甲醇。（） 7、积炭反应为放热反应。（） 8、从动力学角度考虑，温度升高，反应速度加快，同时副反应速度也随之加快。（） 9、SASOL一厂流程中将冷凝后的余气先脱除C02．二厂流程中将余气直接分离，然后进 行深冷分离成富甲烷、富氢、C2和C3～C4馏分，可以获得高产值的乙烯和乙烷组分。 （） 10、浆态床反应器结构复杂，投资费用高。（） 11、气流床反应器由反应器和催化剂沉降室组成。（） 12、原料气中的(CO+H2)含量高，反应速度快，转化率高，但反应放出的热量少，易使 催化剂床层温度降低。（） 四、回答问题 1、简述F-T合成的反应原理。 2、F-T合成应中铁系催化剂包括哪些类型? 3、简述复合催化剂的作用。 4、简述F-T合成反应需在等温条件下进行的原因。
绿色化学综述：绿色化学未来发展趋势 【摘要】绿色化学是一门从源头上阻止污染的化学,作为一种新兴的策略方针引人瞩目。【关键词】绿色化学简介和主要观点、研究方向（发展趋势）、研究原因、应用，我国在绿色化学方面 的成就 【引言】绿色化学又称环境无害化学Environmentally Benign Chemistry、环境友好 化学Environmentally Friendly Chemistry、清洁化学Clean Chemistry。绿色化学 即是用化学的技术和方法去减少或消灭那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂、产物、副产物等的使用和产生。本文主要介绍绿色化学的概念和研究方向即未来发展趋势以及研究绿色化学的原因和我国在绿色化学方面的成就。 【正文】当今时代，人类的生活与化学息息相关。无论是衣、食、住、行都离不开化学。在20 世纪发现和人工合成的化合物的种类是2285 万多种是此之前发现的所有化合物总数 的41 倍强。同时，对资源的开发利用成为了当今社会面临的制约经济发展、影响环境的重要 因素。因此，可循环利用、、可持续发展、绿色化学生产被人们提上了议事议程。 1.绿色化学简介和主要观点 绿色化学又称环境无害化学Environmentally Benign Chemistry、环境友好化学Environmentally Friendly Chemistry、清洁化学Clean Chemistry。绿色化学即是 用化学的技术和方法去减少或消灭那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂、产物、副产物等的使用和产生。绿色化学的理想在于不再使用有毒、有害的物质，不再产生废物，不再处理废物。它是一门从源头上阻止污染的化学。“绿色化学”由美国化学会ACS提出目前得到世界广泛的响应。其核心是利用化学原理从源头上减 少和消除工业生产对环境的污染。反应物的原子全部转化为期望的最终产物。绿色化学也是指能够保护环境的化学技术.它可通过使用自然能源,避免给环境造成负担、避免排放有害 物质.利用太阳能为目的的光触媒和氢能源的制造和储藏技术的开发,并考虑节能、节省资源、减少废弃物排放量。绿色化学的最大特点就是在始端就采用预防污染的科学手段,因而过程和终端均为零排放或零污染。世界上很多国家已把“化学的绿色化”作为新世纪化学进展的主要方向之一。 为了简述了绿色化学的主要观点P.T.Anastas和J.C.Waner曾提出绿色化学的12项原则 这12项原则对我们今后从事绿色化学的研究具有一定的指导作用。 Ⅰ防止——防止产生废弃物要比产生后再去处理和净化好得多。 Ⅱ讲原子经济——应该设计这样的合成程序，使反应过程中所用的物料能最大限度地进到终极产物中。 Ⅲ较少有危害性的合成反应出现——无论如何要使用可以行得通的方法，使得设计合成程序只选用或产出对人体或环境毒性很小最好无毒的物质。 Ⅳ设计要使所生成的化学产品是安全的——设计化学反应的生成物不仅具有所需的性能，还应具有最小的毒性。 Ⅴ溶剂和辅料是较安全的——尽量不同辅料，如溶剂或析出剂，当不得已使用时，尽可能应是无害的。 Ⅵ设计中能量的使用要讲效率——尽可能降低化学过程所需能量，还应考虑对环境和经济的效益。合成程序尽可能在大气环境的温度和压强下进行。 Ⅶ用可以回收的原料——只要技术上、经济上是可行的，原料应能回收而不是使之变坏。
绿 色 化 学 的 研 究 及 进 展 院系：化学与生物科学学院 班级：10-1（双语）班 姓名：齐买克 学号：21
绿色化学的研究及进展 摘要：绿色化学,又称为环境无害化学、环境友好化学、清洁化学,是当今国际化学科学研究的前沿课题,其目的是将现有化工生产技术路线从“先污染,后治理”改为“从源头上根除污染”。是利用化学来防止污染的一门科学[1],是一种对环境友好的化学过程,绿色化学对传统化学在诸多方面存在着继承,更存在着巨大的发展和创新。 关键词：绿色化学；环境无害化学；环境友好化学；清洁化学 绿色化学(Green Chemistry)是20世纪末崛起的一门新兴学科,相对于传统化学,它是未来化学化工发展的主要方向之一。绿色化学即用化学的技术和方法去避免或减少那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂在生产过程中的使用,同时在生产过程中不产生有毒有害的副产物、废物。绿色化学是当今国际化学学科的研究前沿,是具有明确社会需求和科学目标的新兴交叉学科。从科学观点看,绿色化学是对传统化学思维方式的更新和发展;从环境观点看,是从源头上消除污染;从经济观点看,它合理利用资源和能源,降低生产成本,符合经济可持续发展的要求。 1 国内外研究现状 发展绿色化学技术的思想首先在欧美国家产生。1984年美国环保局提出的“废物最小化”是绿色化学的最初思想。1989年美国环保局又提出了“污染预防”的概念,是绿色化学思想的初步形成。1990年美联邦政府通过了“防止污染行动”的法令,将污染的防止确立为国策,该法案条文中第一次出现了“绿色化学”一词。1995年美国政府设立了“总统绿色化学挑战奖”,从1996年开始,每年对在绿色化学方面做出重要贡献的化学家和企业颁奖,奖励内容包括:(1)变更合成路线奖;(2)改变反应条件奖;(3)设计更安全化学品奖;(4)小企业奖;(5)学术奖。1998年美国成立绿色化学研究所,专门从事化学工业绿色化学研究。2000年,美国化学学会出版了第一本绿色化学教科书。 在英国,1999年皇家化学会创办了第一份国际性《绿色化学》杂志,标志着绿色化学成为化学学科的前沿。绿色化学奖于2000年开始颁发,该奖分为3类:一是被称作“Jerwood Salters”(环境奖)的年度学术奖,另2项年度奖用于奖励
关于煤间接液化技术“费-托合成”的学习报告报告说明 F-T合成作为煤的间接液化的重要工艺，有着广泛的应用。本文将分别报告作者在F-T合成的基本原理、高低温工艺、催化剂以及F-T合成新工艺的学习情况。在以上学习的基础上，报告末尾有本人对F-T合成工艺改进的一点设想和建议。 一、F-T合成的基本原理 主反应 生成烷烃： (1) (2) 生成烯烃： (3) (4) 副反应 生成含氧有机物： (5) (6) (7) 生成甲烷： (8) 积碳反应： (9) 歧化反应：
(10) F-T合成利用合成气在炉内反应生成液体燃料，1-4式为目标反应，其中1和3是生产过程中主要反应。其合成的烃类基本为直链型、烯烃基本为1-烯烃。5-7式会生成含氧有机物的反应会降低产品品质；8式生成甲烷虽然是优质燃料但价值不高（原料合成气也为气体），往往需要分离出来进行制氢，构成循环；积碳反应主要是会对催化剂产生影响，温度过高时积碳反应产生的碳会镀在催化剂上（结焦现象），堵塞孔隙，造成催化剂失效。 二、高温工艺与低温工艺 反应温度不同，F-T合成液体产物C数目也不同（或者说选择性不同），基本上呈温度变高，碳链变短的趋势。低温工艺约在200-240摄氏度下反应，即可使用Fe催化剂也可用Co系催化剂，后者效果较好，产物主要是柴油、润滑油和石蜡等重质油品。高温工艺约在350摄氏度情况下反应，一般使用熔铁催化剂，产品主要是小分子烯烃和汽油。 由于温度不同，高低温工艺采用的反应器也有所不同，低温工艺主要采用固定床反应器、浆态床反应器；高温工艺主要用循环流化床、固定流化床反应器。 下面关于首先报告我对反应基本流程的认识 首先无论何种反应器都需要先将合成气和循环气加热到一定温度后输入反应器，再经过均布装置将合成气均匀散开，之后进入反应段。由于炉内反应基本为强放热反应，对于低温工艺需要设置通水的管道利用水汽蒸发转移热量提高效率，而高温工艺由于强烈的对流换热所以并不要求特殊的冷却系统。 反应段过后主要是催化剂回收和产品分离的问题，这一点主要是利用旋分器、重力沉降（反应中催化剂结团结块）等方式。图1为反应器的基本结构示意图 图错误!未指定顺序。反应器基本结构示意图 这里再简要报告我对以上提到的四类反应器认识 固定床反应器（Arge反应器） 由于催化剂到冷却界面的传热距离限制，固定床式反应器要想法设法增大表面积。早期由于管式反应器直径过大而采取了层炉式反应器，然而由于散热和催化剂利用效率的问题而不被广泛使用。随后的发展趋势就是反应器内“管”越来越多、越来越细；1955年Sasol公司开发了内含2052根直径50毫米“管”的固定床反应器；1990年Shell公司开发了内含26150根直径26毫米“管”的反应器。而“管越多、越细”，反应器的效率和生产能力也越高（这点后面要提到）。 这种反应器优点易于操作运行，产品易于分离，适用于蜡生产；但是缺点也很明显，由于此类反应器温度分布不均，其温度需要控制在较低水平，影响反应速率和产率，以及因此带来的对于催化剂细度的要求，使得催化剂利用效率低，用量大；同时反应器由于承受压降厚度较大，铁催化剂定期更换要求复杂的网络结构，加大了设备成本。 浆态床反应器
费-托合成（煤间接液化介绍，包括催化技术、反应器以及国内正在进行项目介绍） 间接液化概念 间接液化是先把煤炭在高温下与氧气和水蒸气反应，使煤炭全部气化、转化成合成气（一氧化碳和氢气的混合物），然后再在催化剂的作用下合成为液体燃料的工艺技术。 间接液化首先将原料煤与氧气、水蒸汽反应将煤全部气化，制得的粗煤气经变换、脱硫、脱碳制成洁净的合成气（CO+H2），合成气在催化剂作用下发生合成反应生成烃类，烃类经进一步加工可以生产汽油、柴油和LPG等产品。 在煤炭液化的加工过程中，煤炭中含有的硫等有害元素以及无机矿物质（燃烧后转化成灰分）均可脱除，硫还可以硫磺的形态得到回收，而液体产品品质较一般石油产品更优质。 煤间接液化技术的发展 煤间接液化中的合成技术是由德国科学家Frans Fischer 和Hans Tropsch 于1923首先发现的并以他们名字的第一字母即F-T 命名的，简称F-T合成或费托合成。依靠间接液化技术，不但可以从煤炭中提炼汽油、柴油、煤油等普通石油制品，而且还可以提炼出航空燃油、润滑油等高品质石油制品以及烯烃、石蜡等多种高附加值的产品。 自从Fischer和Tropsch发现在碱化的铁催化剂上可生成烃类化合物以来，费托合成技术就伴随着世界原油价格的波动以及政治因
素而盛衰不定。费托合成率先在德国开始工业化应用，1934年鲁尔化学公司建成了第一座间接液化生产装置，产量为7万吨/年，到1944年，德国共有9个工厂共57万吨/年的生产能力。在同一时期，日本、法国、中国也有6套装置建成。 二十世纪五十年代初，中东大油田的发现使间接液化技术的开发和应用陷入低潮，但南非是例外。南非因其推行的种族隔离政策而遭到世界各国的石油禁运，促使南非下决心从根本上解决能源供应问题。考虑到南非的煤炭质量较差，不适宜进行直接液化，经过反复论证和方案比较，最终选择了使用煤炭间接液化的方法生产石油和石油制品。SASOL I厂于1955年开工生产，主要生产燃料和化学品。20世纪70年代的能源危机促使SASOL建设两座更大的煤基费托装置，设计目标是生产燃料。当工厂在1980和1982年建成投产的时候，原油的价格已经超过了30美元/桶。此时SASOL的三座工厂的综合产能已经大约为760万吨/年。由于SASOL 生产规模较大，尽管经历了原油价格的波动但仍保持赢利。南非不仅打破了石油禁运，而且成为了世界上第一个将煤炭液化费托合成技术工业化的国家。1992和1993年，又有两座基于天然气的费托合成工厂建成，分别是南非Mossgas 100万吨/年和壳牌在马来西亚Bintulu 的50万吨/年的工厂。 除了已经运行的商业化间接液化装置外，埃克森－美孚（Exxon-Mobil），英国石油（BP-Amoco），美国大陆石油公司（ConocoPhillips）和合成油公司（Syntroleum）等也正在开发自
关于煤间接液化技术“费-托合成”的学习报告 报告说明 F-T合成作为煤的间接液化的重要工艺，有着广泛的应用。本文将分别报告作者在F-T合成的基本原理、高低温工艺、催化剂以及F-T合成新工艺的学习情况。在以上学习的基础上，报告末尾有本人对F-T合成工艺改进的一点设想和建议。 一、F-T合成的基本原理 主反应 生成烷烃： nCO+2n+1H2==C n H2n+2+nH2O(1) n+1H2+2nCO==C n H2n+2+nCO2(2) 生成烯烃： nCO+2n H2==C n H2n+nH2O(3) n H2+2nCO==C n H2n+nCO2(4) 副反应 生成含氧有机物： nCO+2n H2==C n H2n+nH2O(5) nCO+(2n?2)H2=C n H2n O2+(n?2)H2O(6) n+1CO+2n+1H2==C n H2n+1CHO+nH2O(7) 生成甲烷： CO+3H2==CH4+H2O(8) 积碳反应： CO+H2==C+H2O(9) 歧化反应： 2CO==C+C O2(10) F-T合成利用合成气在炉内反应生成液体燃料，1-4式为目标反应，其中1
和3是生产过程中主要反应。其合成的烃类基本为直链型、烯烃基本为1-烯烃。5-7式会生成含氧有机物的反应会降低产品品质；8式生成甲烷虽然是优质燃料但价值不高（原料合成气也为气体），往往需要分离出来进行制氢，构成循环；积碳反应主要是会对催化剂产生影响，温度过高时积碳反应产生的碳会镀在催化剂上（结焦现象），堵塞孔隙，造成催化剂失效。 二、高温工艺与低温工艺 反应温度不同，F-T 合成液体产物C 数目也不同（或者说选择性不同），基本上呈温度变高，碳链变短的趋势。低温工艺约在200-240摄氏度下反应，即可使用Fe 催化剂也可用Co 系催化剂，后者效果较好，产物主要是柴油、润滑油和石蜡等重质油品。高温工艺约在350摄氏度情况下反应，一般使用熔铁催化剂，产品主要是小分子烯烃和汽油。 由于温度不同，高低温工艺采用的反应器也有所不同，低温工艺主要采用固定床反应器、浆态床反应器；高温工艺主要用循环流化床、固定流化床反应器。 下面关于首先报告我对反应基本流程的认识 首先无论何种反应器都需要先将合成气和循环气加热到一定温度后输入反应器，再经过均布装置将合成气均匀散开，之后进入反应段。由于炉内反应基本为强放热反应，对于低温工艺需要设置通水的管道利用水汽蒸发转移热量提高效率，而高温工艺由于强烈的对流换热所以并不要求特殊的冷却系统。 反应段过后主要是催化剂回收和产品分离的问题，这一点主要是利用旋分器、重力沉降（反应中催化剂结团结块）等方式。图1为反应器的基本结构示意图 图1反应器基本结构示意图 这里再简要报告我对以上提到的四类反应器认识 2 46 5 3 1 1-合成气注入通道；2-均布段；3-冷却管道；4- 反应段；5-分离段；6-输出通道；（吴尧绘制）
第一章 1、简答：温室效应及其与化学的相关性；核冬天；光化学烟雾及其化学本质；生物多样型？ 答：全球气候变暖是大气中温室气体浓度升高引起的。这些温室气体又是人类在寻找食物、生活用品及供热取暖等满足基本生活要求的过程中，以及工业生产活动过程中排放到大气中的。温室气体主要有CO2、NO X、CH4、卤代烃等。 核冬天：有限的核战争所产生的烟尘会导致地球冷却的假设，被称为“核冬天”。 光化学烟雾主要就是氮氧化合物与烃类物质在紫外线照射下，经过一系列复杂反应后形成的一种大气污染现象。氮氧化物是光化学烟雾引发的主要元凶：NO2→NO+O；O+C X H Y→C X H Y O；C X H Y O+O2→C X H Y O3； C X H Y O3+C M H N→RCHO+R’COR2；O+O2→O3。 生物多样性是指地球上所有生物——植物、动物和微生物及其他物质构成的综合体。它包括遗传的多样性、物种多样性和生态系统多样性三个组成部分。 2、为什么说化学是一门中心的、实用的、创造性的学科？ 答：化学的原理和方法以及化学反应方面的研究目前仍在主导其他学科；它在开发天然资源以满足人类的生活需要方面作出了巨大贡献。基于化学的产业，利用天然资源制取大量的化肥、农药、农膜、塑料、钢铁、水泥等产品和材料，并生产大量的合成纤维和橡胶等以弥补农业、林业的不足；能源的开发利用，新材料的开发利用，医药卫生等均离不开化学。可以说，人类的衣、食、住、行、用及保持健康等无一项可以离开化学，化学在这些领域中直接或间接地发挥着不可替代的作用。 3、人类目前面临的主要环境问题有哪些？造成这些困境的原因是什么？（1页） 答：1、全球气候变暖2、核冬天的威胁3、臭氧层破坏4、光化学烟雾和大气污染5、酸雨6、生物多样性锐减7、深林的破坏8、荒漠化9、水资源危机10、海洋污染日甚。环境问题的起因是人类自己。环境问题是指由于人类活动作用于周围的环境所引起的环境质量变化以及这种变化对人类的生产、生活和质量造成的影响。 第二章 1、简答：绿色化学的目标；化学工业造成的危害；风险试剂；生物质的种类；可再生资源；原子利用率；环境商；环境因子？（课本第2章） 答：绿色化学的目标是：化学过程不产生污染，即将污染消除于其产生之前。 2、为什么要大力发展绿色化学？（11页）答：1、大力发展绿色化学是人类社会可持续发展的必然要求；2、发展绿色化学是科学技术和经济发展的要求。 3、绿色化学及其与环境污染治理的异同？（10~11页） 答：绿色化学就是利用化学原理和方法来减 少或消除对人类健康社会安全、生态环境有 害的反应原料、催化剂、溶剂和试剂、产物、 副产物的新兴学科，是一门从源头上、从根 本上减少或消除污染的化学。 传统的环境保护方法是治理污染，或曰污染 的末端处理，也就是研究已有污染物对环境 的污染情况，研究治理这些已经产生了的污 染物的原理和方法，是一种指标的方法。 绿色化学的目标是：化学过程不产生污染， 即将污染消除于其产生之前。实现这一目标 后就不需要治理污染，因其根本就不产生污 染，是一种从源头上治理污染的方法，是一 种治本的方法。 4、什么是绿色化学品？怎么设计安全的化 学品？（17页） 5、举例说明原子经济反应是不产生污染的 必要条件？（找不到） 6、试论计算机辅助绿色化学合成路线设计 的必要性和方法？（23页） 7、怎样在反应过程中使化学反应绿色化？ （第5节） 8、自选一条目前使用的环氧丙烷合成路线， 用绿色化学原理对其进行评价并设计一条 更佳的新路线？（13页底端14页顶端） 9、简述绿色化学十二原则？（27页） 答：1、不让废物产生而不是让其生成后再 处理；2、最有效地设计化学反应和过程， 最大限度地提高原子经济性；3、尽可能不 使用、不产生对人类健康和环境有毒有害的 物质；4、尽可能有效地设计功效卓著而又 无毒无害的化学品；5、尽可能不使用辅助 物质，如须使用也应是无毒无害的；6、在 考虑环境和经济效益的同时，尽可能使消耗 最低；7、技术和经济上可行时应以可再生 资源为原料；8、应尽可能避免衍生反应；9、 尽可能使用性能优异的催化剂；10、应设计 功能终结后可降解为无害物质的化学品； 11、应发展实时分析方法，以监控和避免有 害物质的生产；尽可能选用安全的化学物 质，最大程度地减少化学事故发生。 第三章 1、设计安全无毒化学品的一般性原则有哪 些？（36页表3-1） 2、设计安全化学品的方法主要有哪些？其 基本原理分别是？（39~57页） 答：方法有：1、毒理学分析及相关分子设 计；2、利用构效关系设计安全的化学品；3、 利用集团贡献法构筑构效关系；4、利用等 电排置换设计更加安全的化学品；5、“软” 化学设计；6、用另一类有相同功效而无毒 的物质替代有毒有害物质；7、消除有毒辅 助物品的使用。 3、化学品的毒理学分析包括哪些内容？如 何根据毒理学分析进行相关分子的设计？ 举例说明？（39页） 4、什么是构效关系？如何根据构效关系设 计更加安全的化学品？（49页） 答：一类化合物的毒性以及该类化合物中不 同结构（结构差异）引起的毒性差异称为构 效关系。 第四章 1、由碳、硅元素的化学性质，试讨论用硅 取代碳的可行性及硅取代物的优点？（58 页） 2、用辛酸—水分配系数表征有毒化学品毒 性的一般准则是什么？（68页） 3、举例说明等电排置换是设计更加安全化 学品的有效方法？（找不到） 4、从分子量、分子体积角度看，应该怎样 设计更加安全的化学品？（找不到） 5、常见可降解和不可降解的基团有哪些？ （62页） 6、从可生物降解、对水声生物的毒性角度 看，怎样设计更加安全的化学品？（67页 第3节） 第五章 1、举例说明什么是催化剂，它在化学反应 中有何作用？（80页表5-1最后一列） 2、以环戊二烯钛催化烯烃聚合为例，说明 催化剂分子机器的作用？（81页图5-2） 3、为什么说催化剂能全方位地促进绿色化 学的发展？（81页） 4、什么是催化剂设计？怎样进行催化剂设 计？（84页） 答：所谓催化剂设计，就是指人们按照自己 的意图制造目标催化剂的工作，它代表一种 构思，而不一定要画出图纸。也就是对指定 的反应，或者需要制造的某种产品，应该如 何选用一种催化剂的知识逻辑分析。（设计 步骤见图5-5） 5、以萘与丙烯发生烷基化反应为例说明催 化剂结构对反应选择性的巨大影响？（87 页） 6、简述反应原料的重要性及绿色化学对反 应原料的选择原则？（88页） 7、生物质作为反应原料的优缺点？（89页） 答：优点：1、生物质可给出结构多样性的 产品材料2、生物质的结构单元通常比原油 的结构单元复杂3、由生物质衍生所得物质 常常已是氧化产物，无需再通过氧化反应引 入氧4、增大生物质的使用量可增长原油的 使用时间，为可持续发展做出贡献，为一些 必须使用石油做原料的产品的生产提供保 证5、使用生物质可减少二氧化碳在大气中 浓度的增加，从而减缓温室效应6、化学工 业使用更多的可再生资源可使其本身在原 料上更有保障7、生物质资源比原油有更大 的灵活性。 缺点：1、在经济上还不具备竞争力2、现 在考虑用作化学化工原料的生物质是传统 的食品原料，把食品原料改作化工原料是否 合适3、生物质的生产季节性很强4、生物 质的组成极为复杂，不同种类的物质，其组 成和性质都可能不尽相同，若需要对每一类 生物质有针对性地修建工厂，这将使生物质
绿色化学在无机合成中的应用 摘要：绿色化学又称环境无害化学，是一门从源头上阻止污染的化学。它的核心内涵是在化学反应过程和化工生产中, 不再使用有毒、有害的物质，不再产生废物，不再处理废物。其研究内容主要是围绕化学原料、催化剂、溶剂、化学反应过程及工艺和产品的绿色化展开的。近年来，由于化学工业向大气、水和土壤等排放大量有毒、有害的物质, 因而大力研究与开发从源头上减少和消除污染的绿色化学是必不可少的，因此可以说21世纪的化学及化学工业必将以实现绿色化学为中心和目标。而作为一个多学科交叉的研究领域，绿色化学中有许多科学问题需要深入研究。在这里仅就我较熟悉的绿色化学在一般无机合成中的应用谈一下我的看法。 关键字：绿色化学无机合成应用 一、催化还原SO2到元素硫 SO 2是危害最为严重的大气污染物之一。因此，许多国家对SO 2 排放量的限 制都有严格规定，很多专家学者在从事脱硫基础与技术研究。Makansi等对已经工业化和正在被研究的烟气脱硫过程进行了综述。其中大多数是基于碱金属和碱 土金属的碱性化合物作为吸收剂，与烟气中的SO 2反应生成硫酸盐(如CaSO 4 )， 此过程的缺点是处理工艺繁复，处理设备占地面积大，烟气中的硫没有回收利用， 尤其存在二次污染问题；直接催化氧化SO 2到SO 3 ，再吸收制稀硫酸是一种可以 选择的方法(包括目前烟气脱氮脱硫一体化工艺的氧化脱硫部分)，但这种方法最终是液体产物，势必给操作运输带来不便，而且最大的缺点是消耗大量的资金去浓缩稀硫酸并存在严重腐蚀问题；其它以吸附再生为基础的脱除技术也正在开发之中，可是对于这些技术来说，要设计一整套过程来处理脱附时释放出来的SO 2 。 最好的处理SO 2方法是将SO 2 选择性还原为元素硫，可以克服上述方法的缺点。 根据所使用还原剂的不同，可分为H 2、炭、烃类(主要是CH 4 )、CO和NH 3 还原法。 1、H2还原法
费-托合成（煤或天然气间接液化）介绍 间接液化是先把煤炭在高温下与氧气和水蒸气反应，使煤炭全部气化、转化成合成气（一氧化碳和氢气的混合物），然后再在催化剂的作用下合成为液体燃料的工艺技术。 间接液化首先将原料煤与氧气、水蒸汽反应将煤全部气化，制得的粗煤气经变换、脱硫、脱碳制成洁净的合成气（CO+H2），合成气在催化剂作用下发生合成反应生成烃类，烃类经进一步加工可以生产汽油、柴油和LPG等产品。 在煤炭液化的加工过程中，煤炭中含有的硫等有害元素以及无机矿物质（燃烧后转化成灰分）均可脱除，硫还可以硫磺的形态得到回收，而液体产品品质较一般石油产品更优质。煤间接液化技术的发展 煤间接液化中的合成技术是由德国科学家Frans Fischer 和Hans Tropsch 于1923 首先发现的并以他们名字的第一字母即F-T命名的，简称F-T合成或费-托合成。依靠间接液化技术，不但可以从煤炭中提炼汽油、柴油、煤油等普通石油制品，而且还可以提炼出航空燃油、润滑油等高品质石油制品以及烯烃、石蜡等多种高附加值的产品。 自从Fischer和Tropsch发现在碱化的铁催化剂上可生成烃类化合物以来，费-托合成技术就伴随着世界原油价格的波动以及政治因素而盛衰不定。费-托合成率先在德国开始工业化应用，1934年鲁尔化学公司建成了第一座间接液化生产装置，产量为7万吨/年，到1944年，德国共有9个工厂共57万吨/年的生产能力。在同一时期，日本、法国、中国也有6套装置建成。 二十世纪五十年代初，中东大油田的发现使间接液化技术的开发和应用陷入低潮，但南非是例外。南非因其推行的种族隔离政策而遭到世界各国的石油禁运，促使南非下决心从根本上解决能源供应问题。考虑到南非的煤炭质量较差，不适宜进行直接液化，经过反复论证和方案比较，最终选择了使用煤炭间接液化的方法生产石油和石油制品。SASOL I厂于1955年开工生产，主要生产燃料和化学品。20世纪70年代的能源危机促使SASOL建设两座更大的煤基费-托装置，设计目标是生产燃料。当工厂在1980和1982年建成投产的时候，原油的价格已经超过了30美元/桶。此时SASOL的三座工厂的综合产能已经大约为760万吨/年。由于SASOL 生产规模较大，尽管经历了原油价格的波动但仍保持赢利。南非不仅打破了石油禁运，而且成为了世界上第一个将煤炭液化费-托合成技术工业化的国家。1992 和1993年，又有两座基于天然气的费-托合成工厂建成，分别是南非Mossgas 100万吨/年和壳牌在马来西亚Bintulu 的50万吨/年的工厂。 除了已经运行的商业化间接液化装置外，埃克森－美孚（Exxon-Mobil），英国石油（BP-Amoco），美国大陆石油公司（ConocoPhillips）和合成油公司（Syntroleum）等也正在开发自己的费-托合成工艺，转让许可证技术，并且计划在拥有天然气的边远地域来建造费-托合成天然气液化工厂。 F-T合成的主要化学反应 F-T合成的主反应： 生成烷烃：nCO+(2n+1)H2 = CnH2n+2+nH2O 生成烯烃：nCO+(2n)H2 = CnH2n+nH2O 另外还有一些副反应，如： 生成甲烷：CO+3H2 = CH4+H2O 生成甲醇：CO+2H2 = CH3OH 生成乙醇：2CO+4H2 = C2H5OH+ H2O 积炭反应：2CO = C+CO2 除了以上6个反应以外，还有生成更高碳数的醇以及醛、酮、酸、酯等含氧化合物的副反应。
布洛芬合成路线综述 姓名：XXX 班级：制药XXX班学号：XXX 【摘要】 布洛芬（C12H8Q）又名异丁苯丙酸，芳基丙酸类非甾体抗炎药物，本品为白色晶体性粉末，有异臭，无味。不溶与水，易溶于乙醇、乙醚三氯甲烷基丙酮，易溶于氢氧化钠及碳酸钠溶液中。布洛芬具有抗炎、镇痛、解热作用，适用于治疗风湿性关节炎、类风湿性关节炎、骨关节炎、强直性脊椎炎和神经炎等。布洛芬的基本机构为笨环，苯环上含有异丁基与a-甲基乙酸。作为新一代非甾体消炎镇痛药物，具有比阿司匹林更强的解热、消炎和镇痛作用，副作用则比阿司匹林小得多。 【关键词】 布洛芬抗炎镇痛解热非甾体消炎镇痛药物合成路线 【前言】 1964年英国的Nicholso n 等人最早合成了布洛芬，其他各国也逐渐对布洛芬展开研 究，英国的布茨药厂首先获得专利权并投入生产。在最初的生产过程中，由于生产工艺落 后，导致布洛芬的生产成本高，产量低，企业规模受到很大限制。直到20世纪80年代后期，随着羧基化法和1, 2-转位法等布洛芬新工艺的出现，布洛芬的生产成本大大降低， 企业的规模也越来越大。目前，德国的巴斯夫公司，美国的Albemarle公司和乙基公司都 具有庞大的生产规模。他们分别具有自己的核心技术，选择合适的工艺，从而具有经济效 益和规模优势。近十多年来，由于政府扶持，印度的医药工业发展迅速。印度的Sumitra公司和Chemi nor公司的生产规模也达到上述西方国家大公司的水平，而且由于印度的劳动
力价格低廉，使得生产成本较低。印度低价格的布洛芬大量出口，大大冲击了全球的布洛分市场。 【研究现状】 对于布洛芬这种医药结晶产品而言，质量的好坏对产品能否在国际市场竞争中占据有 利地位往往起着重要的作用。目前，国内布洛芬同国外同类产品相比存在着晶形不好、颗粒不均匀等质量方面的差距。国内生产企业所使用的落后结晶技术与设备，一方面导致产品质量差，另一方面导致生产成本居高不下，使得国内布洛芬产品难以与国外产品相竞争，导致在国内市场和中国外的布洛芬产品占主导地位，如中美史可公司的布洛芬制剂占据了中国的70%勺市场份额。如今我国已经加入 WTO要改变这种现状，就必须对结晶及装置进行改进，从而生产出高质量的布洛芬结体产品。有关其工艺改进和新工艺、拆分或不对称合成获得其手性体、其衍生物以及各种制剂的研究报道层出不穷。 【布洛芬的合成】 1转位重排法 芳基1,2-转位重排法是目前国内厂家普遍采用的一种合成方法。它以异丁苯为原料， 经与2-氯丙酰氯的傅克酰化，与新戊二醇的催化缩酮化，催化重排，水解等制得布洛芬反应式为： 该工艺的优点为：避免了酰化时以石油醚作溶剂其中所含微量芳烃杂质所带来的副产 物，或使用二氯乙烷作溶剂时所带来的毒性和溶剂残留问题，避免了传统工艺使用冷冻盐 水的要求，降低了能耗和设备腐蚀等。 2醇羰基化法 醇羰基化法即BHC法，以异丁苯为原料，经与乙酰氯的傅克酰化、催化加氢还原和催化羰基化3步反应制得布洛芬，为目前最先进的工艺路线，为国外多数厂家所采用。
绿色化学及12原则综述 随着时代的发展，化学逐渐真正成为了一门最有用的科学。化学科学的研究成果和化学知识的应用为推动人类的进步起了决定性的作用。目前，化学及其制品已经渗透到人类生活、生产和国民经济的各个领域，达到了人人、事事、处处都离不开化学及其制品的程度。但２０世纪化学取得的辉煌成就，并未获得社会应有的认可。这是因为，化学化工的发展在为人类的生活改善提供源源不断的能源和物质基础的同时，又造成了很多的能源和环境问题：黑色的污水，黄色的烟尘，五颜六色的废渣和看不见的无色毒物威胁着人们的健康，给人类赖以生存的自然环境的可持续发展带来了巨大的威胁。随着化学品的大量生产和广泛应用，人类对全球性环境污染的加剧、能源的匮乏和资源的减少日益关注。人们逐渐发现，仅依靠开发更有效的污染控制技术对改善环境是很有限的，而把注意力集中到原始污染的预防上则对消除污染更有效。正是在这样的背景下，绿色化学逐渐引起了人们的重视。 １绿色化学及其产生 绿色化学（ＧｒｅｅｎＣｈｅｍｉｓｔｒｙ），又称为环境无害化学（Ｅｎｖｉ－ｒｏｎｍｅｎｔａｌｌｙＢｅｎｉｇｎＣｈｅｍｉｓｔｒｙ），是指设计生产不具有或具有较小环境负作用，并在技术和经济上具有可行性的化学品和化学过程。它包括合成、催化、工艺、分离和分析监测等多个领域［１］。 从１９６０年化学农药的污染问题被提出来开始，人们开始注意到人口的急剧增加、工业的高度发达、资源的极度消耗、污染的日益严重，使人类不得不面对严重的环境危机。这些问题不但影响一个国家的经济发展，而且对环境造成的危害将对人类自身的健康甚至是生存都造成了严重的威胁。解决问题的办法，初期主要以治理为主，但这些办法效果有限、费用昂贵。在积累了３０年治理污染的经验后，人们提出了污染预防这一新的概念，最后美国环保局提出了“绿色化学”这一“新化学婴儿”。 ２绿色化学的基本特征 绿色化学是当今化学科学研究的前沿，它吸收了传统化学化工、环境、物理、生 物、材料和信息等学科的最新理论和技术，受到来自社会、技术、经济、环境、政治等多方面的推动力。从可持续发展的意义上来说，绿色化学更多地代表了化学化工科学理念的重大变革，也反映了社会对于科学发展的重塑和建构，绿色化学在与社会现实的互动影响之下，逐步朝向经世致用的目标前行。绿色化学的最大特点在于它在始端就采用预防污染的科学手段，因而过程和终端近似零排放或零污染。它将工业革命以来沿袭的线形思维方式转变为非
绿色化学研究进展及其中GAP化学举例 赵宝晶2011201154 摘要：在能源、环境日趋紧张的新世纪，传统化学向绿色化学的转变已经成为历史的必然。本文全面介绍了绿色化学的定义、原则以及研究方法（原子经济、E指数）、并按照目前通用的分类方法从原料、催化剂、溶剂、合成方法、产品的绿色化五个方面对绿色化学进展作了全面的综述。最后以李桂根教授最新提出的GAP（Group-Assistant-Purification）化学为绿色化学的实例，做了具体的分析。 关键词：绿色化学、GAP化学 Abstract: Growing tension in the energy, the environment in the new century , the traditional chemical shift to green chemistry has become a historical necessity. A comprehensive introduction to the definition of green chemistry principles and research methods ( atom economy and E index) , and in accordance with the classification of the current Green Chemistry from the five aspects of green raw materials, catalysts , solvents , synthetic methods , products a comprehensive overview . Finally, Professor Li Guigen latest GAP (Group - Assistant - Purification ) Chemistry for Green Chemistry instance , to do a specific analysis . Key words: green chemistry, GAP chemical 1绿色化学 1.1绿色化学定义 绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。绿色化学即用化学的技术和方法去减少或停止那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂、产物、副产物等的使用与产生[1]，使污染消除在生产的源头，使整个合成过程和生产过程对环境友好、不再使用有毒、有害的物质、不再产生废物、不再处理废物。它是治本、治根、是从根本上消除污染的对策。 1.2绿色化学原则 美国科学家、绿色化学的倡导者阿纳斯塔斯( Anastas )和韦纳(Waner )提出绿色化学的12条原则[2]。(1)防止废物的生成比在其生成后处理更好。(2)设计的合成方法应使生产过程中所采用的原料最大量地进入产品之中。(3)设计合成方法时, 只要可能, 不论原料、中间产物和最终产品，均应对人体健康和环境无毒、无害。(4)设计的化学产品应在保持原有功效的同时，尽量无毒或毒性很小。(5)应尽可能避免使用溶剂、分离试剂等助剂如不可避免，也要选用无毒无害的助剂。(6) 合成方法必须考虑反应过程中能耗对成本与环境的影响, 应设法降低能耗, 最好采用在常温常压下的合成方法。(7) 在技术可行和经济合理的前提下，采用可再生资源代替消耗性资源。(8) 在可能的条件下，尽量不用不必要的衍生物。( 9) 合成方法中采用高选择性的催化剂比使用化学计量助剂更优越。(10) 化工产品要设计成在终结其使用功能后, 不会永存于环境中, 要能分解成可降解的无害物质。(11) 进一步发展分析方法,，对危险物质在生成前实行在线监测和控制。(12) 一个化学过程中使用的物质或物质的形态，应考虑尽量减小实验事故的潜在危险，如气体释放、爆炸和着火等。 1.3绿色化学研究方法 1991年，美国斯坦福大学的化学教授Trost [3]首先提出化学反应中的“原子经济性”( Atom Economy) 思想，即化学反应中究竟有多少原料分子进入到了产品之中，有多少变成了废弃的副产物。最理想的原子经济当然是全部反应物的原子嵌并入期望的最终产物中，不产生任何废弃物。这时的原子经济便是100%。原子经济的定量表述就是原子利用率：原子经济性或原子利用率= ( 预期产物的分子量/全部反应物的原子量总和) ×100%。利用“原
染料合成工艺中的绿色化学 江苏省丝绸学校 钱建栋 [摘要]:本文概述了绿色化学、原子经济性等新概念,阐述了绿色化学和染料的绿色有机合成的关系,介绍了一些染料的绿色合成新工艺。 [关键词]:绿色化学 原子经济性 染料的绿色合成工艺 0 引言 化学在人类社会发展的历史长河中起着十分重要而积极的作用。但是,在人类物质生活不断提高和工业化高度发展的同时,大量排放的工业和生活污染物却反过来使人类的生存环境迅速恶化,这就使化学家面临新的挑战,即要去发展对人类健康和环境较少危害的化学。这一问题近年来已受到相当重视,并出现了一系列新名词,如绿色化学、环境友好化学、洁净化学、原子经济性等。 1 绿色化学 绿色化学是指利用化学原理在化学品的设计、生产和应用中消除或减少有毒有害物质的使用和产生,设计研究没有或只有尽可能少的环境副作用、在技术上和经济上可行的产品的化学过程,是在始端实现污染预防的科学手段。绿色化学的理想在于不再使用有毒、有害的物质,不再产生废物,不再处理废物。从科学观点看,绿色化学是化学科学基础内容的更新;从环境观点看,它是从源头上消除污染;从经济观点看,它合理利用资源和能源,降低生产成本,是一门从源头上阻止污染的化学,符合经济可持续发展的要求。 2 绿色化学的核心内容 原子经济性 原子经济性(Atom economy)这一概念最早是1991年美国Stanford大学的著名有机化学家Trost 提出的,即原料分子中究竟有百分之几的原子转化成了产物。理想的原子经济反应是原料分子中的原子百分之百地转变成产物,不产生副产物或废物,实现废物的零排放!。他用原子利用率衡量反应的原子经济性,认为高效的有机合成应最大限度地利用原料分子的每一个原子,使之结合到目标分子中(如完全的加成反应:A+B=C),达到零排放。 在一般的有机合成反应中: A+B=C+D 主产物 副产物 反应产生的副产物D往往是废物,因此可能成为环境的污染物。 传统的有机合成反应以产率来衡量反应的效率,有些反应产率高但原子利用率很低,这和绿色化学的原子经济性有本质区别。绿色化学的原子经济性的反应有两个显著优点:一是最大限度地利用了原料,二是最大限度地减少了废物的排放。原子利用率的表达式是: 原子利用率= 期望产品的摩尔质量 化学方程式中按计量所得物质的摩尔质量 ?100% 3 染料的绿色合成工艺需遵循的原则 染料的绿色合成工艺需遵循以下原则: 1 能获得最大量的最终生产物; 2 对人类健康和环境具有低毒性; 3 能在最简单的反应条件下进行,所耗能量对环境和经济的影响最小; 4 生成的化学物质低毒,且保证功能高效化,而且这些化学物质最终都不会影响环境,成为无害的分解性物质; 5 生成的废弃物容易除去; 6 辅助物质尽可能少,且是无害的; 7 尽量避开不必要的变换如保护/脱保护基、物理的/化学的工艺等; 8 所用原材料最好是化学上理论用量; 9 对可用再利用的原材料在经济上和技术上是可行的,且能再生; 10 化学过程中使用的化学物质应选择爆炸、火灾和流出等化学事故可能性最小的物质。 4 染料的绿色合成工艺 染料的绿色合成工艺的内容包括两个方面,即绿色技术和反应条件的改进。 38