綠色化學是什么意思有什么重要性(2)
綠色化學是什么意思有什么重要性
2、采用無毒、無害的原料
為使制得的中間體具有進一步轉化所需的官能團和反應性，在現有化工生產中仍使用劇毒的光氣和氫氰酸等作為原料。為了人類健康和社區安全。 需要用無毒無害的原料代替它們來生產所需的化工產品。
在代替劇毒的光氣作原料生產有機化工原料方面。Riley等報道了工業上已開發成功一種由胺類和二氧比碳生產異氰酸酯的新技術。在特殊的反應體系 中采用一氧化碳直接羰化有機胺生產異氰酸酯的工業化技術也由Manzer，;開發成功。Tundo報道了用二氧化碳代替光氣生產碳酸二甲酯的新方法。Komiya研究開發了在固態熔融的狀態下。采用雙酚A和碳酸二甲酯聚合生產聚碳酸酯的新技術。它取代了常規的光氣合成路線。并同時實現了兩個綠色化學目標。一是不使用有毒有害的原料，二是 由于反應在熔融狀態下進行。不使用作為溶劑的可疑的致癌物一甲基氯化物。
關于代替劇毒氫氰酸原料，Monsanto公司從無毒無害的二乙醇胺原料出發。經過催化脫氫。開發了安全生產氨基二乙酸鈉的工藝，改變了過去的擬氨、甲醛和氫氰酸為原料的二步合成路線。并因此獲得了1996年美國總統綠色化學挑戰獎中的變更合成路線獎。
3、采用無毒、無害的催化劑
目前烴類的烷基化反應一般使用氧氟酸、硫酸、三氯化鋁等液體酸催化劑。這些液體催化劑共同缺點是，對設備的腐蝕嚴重、對人身危害和產生廢渣、 污染環境。為了保護環境。多年來國外正從分子篩、雜多酸、超強酸等新催化材料中大力開發固體酸烷基化催化劑。其中采用新型分子篩催化劑的乙苯液相烴他技術引人注 目，這種催化劑選擇性很高。乙苯重量收率超過99、6%。而且催化劑壽命長。還有一種生產線性烷基苯的固體酸催化劑替代了氫氟酸催化劑，改善了生產環境，已工業化。在 固體酸烷基化的研究中。還應進一步提高催化劑的選擇性。以降低產品中的雜質含量; 提高催化劑的穩定性。以延長運轉周期;降低原料中的苯烯比。以提高經濟效益。異丁烷與丁烯的烷基化是煉油工業中提供高辛烷值組分的一項重要工藝。近年新配方汽油的出現，限制汽油中芳烴和烯烴含量更增添了該工藝的重要性。目前這種工藝使用氫氟酸或硫酸為催化劑。
4、采用無毒、無害的溶劑
大量與化學品制造相關的污染問題不僅來源于原料和產品，而且源自在其制造過程中使用的物質。最常見的是在反應介質、分離和配方中所用的溶劑。 當前廣泛使用的溶劑是揮發性有機化合物(VOC)。其在使用過程中有的會引起地面臭氧的形成。有的會引起水源污染。因此。需要限制這類溶劑的使用。采用無毒無害的溶劑代替揮發性有機化合物作溶劑已成為綠色化學的重要研究方向。
在無毒無害溶劑的研究中。最活躍的研究項目是開發超臨界流體(SCF)。特別是超臨界二氧化碳作溶劑。超臨界二氧化碳是指溫度和壓力均在其臨界點 (3llC、7477、7gkPa)以上的二氧化碳流體。它通常具有液體的密度。因而有常規液態溶劑的溶解度;在相同條件下。它又具有氣體的粘度，因而又具有很高的傳質速度。而且 由于具有很大的可壓縮性。流體的密度、溶劑溶解度和粘度等性能均可由壓力和溫度的變化來調節。超臨界二氧化碳的最大優點是無毒、不可燃、價廉等。
除采用超臨界溶劑外。還有研究水或近臨界水作為溶劑以及有機溶劑/水相界面反應。采用水作溶劑雖然能避免有機溶劑，但由于其溶解度有限，限制了 它的應用，而且還要注意廢水是否會造成污染。在有機溶劑/水相界面反應中。一般采用毒性較小的溶劑(甲苯)代替原有毒性較大的溶劑，如二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、醋酸等。采用無溶劑的固相反應也是避免使用揮發性溶劑的一個研究動向，如用微波來促進固、固相有機反應。
5、利用可再生的資源合成化學品
利用生物量(生物原料)(Biomass)代替當前廣泛使用的石油，是保護環境的一個長遠的發展方向。1996年美國總統綠色化學挑戰獎中的學術獎授予TaxaA大學M、 Holtzapp教授，就是在于其開發了一系列技術。把廢生物質轉化成動物飼料、工業化學品和燃料。
物質主要由淀粉及紆維素等組成。前者易于轉化為葡萄糖，而后者則由于結晶及與木質素共生等原因，通過纖維素酶等轉比為葡萄糖，難度較大。Frost 報道以葡萄糖為原料，通過酶反應可制得己二酸、鄰苯二酚和對苯二酚等。尤其是不需要從傳統的苯開始采制運作為尼龍原料的己二酸取得了顯著進展。由于苯是已知的致癌物質，以經濟和技術上可行的方式，從合成大量的有機原料中去除苯是具有競爭力的綠色化學目標。
另外,Gfoss首創了利用生物或農業廢物如多糖類制造新型聚合物的工作。由于其同時解決了多個環保問題，因此引起人們的特別興趣。其優越性在于聚合物原料單體實現了無害化，生物催化轉化方法優于常規的聚合方法，Gross的聚合物還具有生物降解功能。
6、環境友好產品
在環境友好產品方面。從1996年美國總統綠色化學挑戰獎看，設計更安全化學品獎授予RohmHaas公司。由于其開發成功一種環境友好的海洋生物防垢劑。 小企業獎授予Donlar公司。 因其開發了兩個高效工藝以生產熱聚天冬氨酸，它是一種代替丙烯酸的可生物降解產品。
在環境友好機動車燃料方面，隨著環境保護要求的日益嚴格。1990年美國清潔空氣法(修正案)規定，逐步惟廣使用新配方汽油，減小由汽車尾氣中的一氧化碳以及烴類引發的臭氧和光化學煙霧等對空氣的污染。新配方汽油要求限制汽油的蒸汽壓、苯含量，還將逐步限制芳烴和烯烴含量。還要求在汽油中加入含氧化合物，比如甲基叔丁基醚、甲基叔戊基醚。這種新配方汽油的質量要求已推動了汽油的有關煉油技術的發展。
柴油是另一類重要的石油煉制產品。對環境友好柴油。美國要求硫含量不大于0、05%，芳烴含量不大于20%，同時十六烷值不低于40;瑞典對一些柴油要求更嚴。為達到上述目的，一是要有性能優異的深度加氫脫硫催化劑;二是要開發低壓的深度脫硫/芳烴飽和工藝。國外在這方面的研究已有進展。
此外，保護大氣臭氧層的氟氯烴代用品已在開始使用。防止“白色污染”的生物降解塑料也在使用。
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