(工学)绿色化学第2章绿色化学

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1、《绿色化学》电子教案湖南科技大学化学化工学院第二章绿色化学2021/7/20目录第一节什么是绿色化学第二节为什么要大力发展绿色化学第三节化学反应的原子经济性第四节原子经济性与环境效益第五节绿色化学的任务第六节绿色化学十二原则2021/7/20第一节什么是绿色化学绿色化学是当今国际化学科学研究的前沿。它吸收了当代物理、生物、材料、信息等科学的最新理论和技术，是具有明确的科学目标和明确的社会需求的新兴交叉学科。传统的环境保护方法是治理污染，或曰污染的末端治理，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

2、污染物的原理和方法，是一种治标的方法。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，因其根本不产生，是一种从源头上治理污染的方法，是一种治本的方法。故绿色化学致力于研究经济技术上可行的、对环境不产生污染的、对人类无害的化学品的设计、制造和使用；研究经济技术上可行的、对环境不产生污染的、对人类无害的化学过程的设计和应用。2021/7/20第一节什么是绿色化学简言之，绿色化学就是把化学知识、化学技术和化学方法应用于所有的化学品和化学过程，以减少直到消除对人类健康和对环境有

3、害的反应原料的使用、这类反应过程的利用、这类产物的生产和使用、这类反应溶剂的使用，尽可能不生成副产物，更加充分地利用资源，以适应可持续发展的需要。绿色化学的基本思想可应用于化学化工的所有领域，既可对一个总过程进行全面的绿色化学设计，也可以对一系列过程中的某些单元操作进行绿色化学设计、对化学品进行绿色化学设计。比如对化学合成、催化剂、反应条件、分离分析和监测等也可分别进行绿色化学设计。2021/7/20第一节什么是绿色化学绿色化学的目标就是追求完美。但我们必须明白，向完美每跨进一步都得克服不小的困难，正是逐步一个一个地

4、克服掉一系列困难之后，我们方可达到这一目标。在绿色化学中，合成效率十分重要，因为合成效率的高低不仅体现了合成方法的先进与否，同时也体现了该过程在经济上可行与否。2021/7/20第一节什么是绿色化学由于物质及人类活动本身有其内在的运动规律，因此，任何物质和人类活动对人类本身及环境均会有或多或少的影响，那是不是意味着“没有什么物质是友好的，我们追求的完美无缺的绿色化学仅仅是一种理想状态而无法实现的”呢？目前绿色化学领域取得的进展已经对此作出了否定的回答。这方面取得的成果不仅解决了传统方法造成的对环境、对人类健康的危害，

5、同时在经济技术指标、原料有效利、过程效益等方面均取得了良好效果，因此，已成为市场驱动和利益驱动的技术。诚然，要绝对区分哪一物质、哪一过程对环境更加无害是十分困难的，很难构筑一张物质过程对环境危害的定量表。2021/7/20第一节什么是绿色化学对过程而言，在一个反应中改变一种物质，通常就会改变产品的整个生产过程，因此，极难对不同过程对人和环境的影响进行定量的度量。但是，利用目前我们已经拥有的、大量的关于个别化学物质和化学过程对人类健康和对环境影响程度的数据，我们对许多物质和许多过程还是能作出明确的判断。某些毒性比其它分

6、子小得多的分子具有与那些毒性分子相同或相似的实用功能，不少合成过程与其他过程相比，具有明显的优点。相对地讲，我们是知道哪些物质与其它物质相比对人类、对环境更加有害；哪些过程与其它过程相比对人类、对环境更加有害。根据这些知识，在一定场合、一定特定合成或某一特定过程中，我们可以采用对我们最有利的物质和方法。2021/7/20第一节什么是绿色化学毫无疑问，最近几十年来，化学界、化工界、环境保护界在如何减少许多化学品在生产和使用过程中的危险性方面做了很多十分有益的工作。发展了很多有创造性的处理化学废物的方法；发展了许多减轻化

7、学废物堆放场所危险性的方法以及弥补化学废物造成危害的方法；发展了许多分析检测空气污染、水污染和土壤污染的方法和处理污染的技术；发展了许多控制污染物暴露的方法和技术。这些对改善人类生存环境、提高人类社会生活质量，无疑是十分有益的和必须的，但这些并不能称为是绿色化学。绿色化学是利用化学来预防污染，不让污染产生。2021/7/20第一节什么是绿色化学因此，从科学观点看，绿色化学是化学基础内容的更新，从环境友好、经济可行的绿色化学产品的设计出发，发展对环境友好、符合原子经济性的起始原料化学，提高化学反应的产率和选择性，或从新

8、的起始原料出发，发展原子经济性的、高选择性的新反应来完成绿色目标产物的合成；从经济观点看，绿色化学为我们提供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原理和方法；从环境观点看，绿色化学提供从源头上消除污染的原理和方法，把现有化学和化工生产的技术路线从“先污染，后治理”改变为“不产生污染，从源头上根除污染”。2021/7/20第二节为