药物合成中的绿色化学ppt课件.pptx

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1、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PartA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（atomeconomy)(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

2、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,使环己酮转化达99.9%。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、无害的原料为使制得的中间体

3、具有进一步转化所需的官能团和反应性，在现有化工生产中仍使用剧毒的光气和氢氰酸等作为原料。为了人类健康和社区安全。需要用无毒无害的原料代替它们来生产所需的化工产品。在代替剧毒的光气作原料生产有机化工原料方面有：►Riley等报道了工业上已开发成功一种由胺类和二氧比碳生产异氰酸酯的新技术。►Tundo报道了用二氧化碳代替光气生产碳酸二甲酯的新方法。►Komiya研究开发了在固态熔融的状态下。采用双酚A和碳酸二甲酯聚合生产聚碳酸酯的新技术。它取代了常规的光气合成路线。并同时实现了两个绿色化学目标。一是不使用有毒有害的原料，二是由于反应在熔融状态下进行。不使用作为溶剂的

4、可疑的致癌物一甲基氯化物。►关于代替剧毒氢氰酸原料，Monsanto公司从无毒无害的二乙醇胺原料出发。经过催化蜕氢。开发了安全生产氨基二乙酸钠的工艺，改变了过去的拟氨、甲醛和氢氰酸为原料的二步合成路线。采用无毒、无害的溶剂大量的与化学品制造相关的污染问题不仅来源于原料和产品，而且源自在其制造过程中使用的物质。当前广泛使用的溶剂是挥发性有机化合物(VOC)。其在使用过程中有的会引起地面臭氧的形成。有的会引起水源污染。因此。需要限制这类溶剂的使用。在无毒无害溶剂的研究中。最活跃的研究项目是开发超临界流体（SCF)。特别是超临界二氧化碳作溶剂。超临界二氧化碳是指温度和

5、压力均在其临界点(3llC、7477.7gkPa)以上的二氧化碳流体。它通常具有液体的密度，它又具有气体的粘度，因而又具有很高的传质速度。超临界二氧化碳的最大优点是无毒、不可燃、价廉等。除采用超临界溶剂外。还有研究水或近临界水作为溶剂以及有机溶剂/水相界面反应。采用无溶剂的固相反应也是避免使用挥发性溶剂的一个研究动向，如用微波来促进固、固相有机反应。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

6、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

7、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。Par

8、tB应用实例甲醇羰基化法