綠色化學理論與應用

1引言
1.1化學和環(huán)境的現狀
1.2環(huán)境運動的演變過程
1.2.1大眾的覺醒
1.2.2以稀釋來解決污染問題
1.2力強制性管理廢物的抑制和處理
1.2.4防止污染
1.2.5綠色化學
1.3化學家的職責
2什么是綠色化學
2.1定義
2.2為什么這個新的化學領域如此令人注目
2.3為什么化學工作者應追求綠色化學的目標
2.4創(chuàng)新的根源
2.5局限和障礙
3綠色化學的手段
3.1非傳統底物質起始物
3.2非傳統試劑
3.3非傳統溶劑
3.4非傳統產物/目標分子
3.5在線分析化學
3.6非傳統催化劑
4綠色化學的原理
4.1防止廢物的產生優(yōu)于在其生成后再進行處理或清理
4.2合成方法應被設計成能把反應過程中所用的所有材料盡可能多地轉化到最終產物中
4.2.1重排反應
4.2.2加成反應
42.3取代反應
4.2.4消除反應
4.3只要可行合成方法應被設計成能使用和產生對人類健康和環(huán)境無毒或者毒性很低的物質
4.4化工產品應被設計成既保留功效又降低毒性
4.4.1設計更安全的化工產品的含義是什么
4.4.2這樣的設計現在為什么可能
4.5應盡量避免使用輔助性物質(如溶劑.分離劑等)如用時應是無毒的
4.51輔助性物質的常規(guī)使用
4.5.2溶劑的利害關系
4.5.3環(huán)境
4.5.4超臨界流體
4.5.5無溶劑
4.5.6水相
4.5.7固定化
4.6應認識到能源消耗對環(huán)境和經濟的影響并應盡可能少地使用能源
4.6.1化學工業(yè)中的能源使用
4.6.2能源是怎樣用的
4.6.3為加速反應而加熱
4.6.4為控制反應而冷卻
4.6.5分離過程中能源的使用
4.6.6微波
4.6.7聲波
4.6.8優(yōu)化反應要符合低的能量需求
4.7只要技術和經濟上可行原料或反應底物應是可再生的而非將耗竭的
4.7.1什么是可再生的原料和將耗竭的原料
4.7.2可持續(xù)性
4.7.3直接的環(huán)境影響
4.7.4間接的環(huán)境影響
4.7.5有限的資源造成經濟壓力
4.7.6.油的政治影響
4.7.7生物性原料的一些利害關系
4.8應盡可能避免不必要的衍生化(阻斷基團.保護/脫說保護.物理.化學過程的暫時修飾)
4.8.1在化學中這些不必要的過程被廣泛采用
4.8.2阻斷基團/保護基團
4.8.3形成鹽等以便于處理
4.8.4增加一個反應基團而最終又去掉該基團
4.9催化性試劑(有盡可能好的選擇性)優(yōu)于化學計量試劑
4.1.化工產品應被設計成在完成使命后不在環(huán)境中久留并降解為無毒的產物
4.1.1當今之狀況
4.1.2環(huán)境中的滯留
4.11分析方法需進一步發(fā)展以使在有害物質形成前能夠進行即時的和在線的跟蹤及控制
4.12在化學過程中所用的物質和物質的形態(tài)應盡可能地減少發(fā)生化學事故的可能性包括泄漏.爆炸及火災
5評估化學的影響
5.1化學家如何評估化學產品或化學過程對人類健康和環(huán)境的影響
5.1.1對人體的毒性
5.1.2對野生生物的毒性
5.1.3局部環(huán)境的影響
5.1.4對全球環(huán)境的影響
6對原料/應底物的評估
6.1原料板應底物的來源
6.2可再生的或將耗竭的資源
6.3有害或無害的原料
6.4原料的選擇對下游合成步驟的影響
7對反映類型的評估
7.1有哪幾種常見的反應類型
7.1.1重排反應
7.1.2加成反應
7.1.3取代反應
7.1.4消除反應
7.1.5周環(huán)反應
7.1.6氧化胚原反應
7.2各種類型反應的基本特性
7.2.1反應是否需要外加的化學試劑
7.2.2反應是否一定會產生廢棄物
8對設計更安全化學品方法的評估
8.1毒性作用途徑的分析
8.2結構-效能關系
8.3避免引入有毒性的官能團
8.4減少進入生物體的可能性
8.5盡量少使用輔助性物質
9綠色化學的例子
9.1綠色原料的例子
9.1.1多糖聚合物
9.1.2從葡萄糖合成日用化學品
9.1.3生物質轉化成化學產品
9.2綠色反應的實例
9.2.1原子經濟和均相催化
9.2.2芳香胺的無鹵合成
9.2.3替代strecker合成路線的綠色合成路線
9.3綠色試劑的實例
9.3.1異氰酸酯的非光氣合成
9.32使用碳酸二甲酯進行選擇性甲基化反應
9.3.3使用碳酸二苯酯進行無定形聚合物的固態(tài)聚合
9.3.4用于綠色氧化反應的過渡金屬絡合物
9.3.5液態(tài)氧化反應器
9.4綠色溶劑和反應條件的實例
9.4.1超臨界流體
9.4.2水相反應條件
9.4.3固定化的溶劑
9.4.4光照反應的條件
9.5綠色化學產品的實例
9.5.1設計有機的替代物
9.5.2rohmandhaas公司的士sea-Nine(tm)產品
9.5.3rohmandhass公司的殺蟲劑confirm(tm)
9.5.donlar公司的聚天冬氨酸
9.5.5color=#ffffff>apolaroid公司的復合顯影劑
1綠色化學的發(fā)展趨勢
11氧化試劑和催化劑
1.2仿生的多功能試劑
1.3組合綠色化學
1.4兼有防止和治理現存污染的化學技術
1.5無溶劑反應的廣泛應用
1.6關注能源問題
1.7非共價鍵衍生
練習題
參考文獻
附錄color=#ffffff>a美國總統綠色化學挑戰(zhàn)獎一覽表（1996-21）