绿色合成工艺

红花鼠尾草

“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。

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。而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。
绿色化学又称“环境无害化学”、“环境友好化学”、“清洁化学”，绿色化学是近十年才产生和发展起来的，是一个 “新化学婴儿”。它涉及有机合成、催化、生物化学、分析化学等学科,内容广泛。绿色化学的最大特点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。



绿色化学又称环境友好化学，它的主要特点是：
1.充分利用资源和能源，采用无毒、无害的原料；
2.在无毒、无害的条件下进行反应，以减少废物向环境排放；
3.提高原子的利用率，力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳，实现“零排放”；
4.生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。
核心
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。


按照绿色化学的原则、最理想的化工生产方式是：
反应物的原子全部转化为期望的最终产物。

原则
绿色化学的研究者们总结出了绿色化学的12条原则，这些原则可作为实验化学家开发和评估一条合成路线、一个生产过程、一个化合物是不是绿色的指导方针和标准。
●防止污染优于污染形成后处理。
●设计合成方法时应最大限度地使所用的全部材料均转化到最终产品中。
●尽可能使反应中使用和生成的物质对人类和环境无毒或毒性很小。
●设计化学产品时应尽量保持其功效而降低其毒性。
●尽量不用辅助剂，需要使用时应采用无毒物质。
●能量使用应最小，并应考虑其对环境和经济的影响，合成方法应在常温、常压下操作。
●最大限度地使用可更新原料。
●尽量避免不必要的衍生步骤。
●催化试剂优于化学计量试剂。
●化学品应设计成使用后容易降解为无害物质的类型。
●分析方法应能真正实现在线监测，在有害物质形成前加以控制。
●化工生产过程中各种物质的选择与使用，应使化学事故的隐患最小。
途径
（1）开发绿色实验。如实验室用H2O2分解制O2代替KClO3分解法，实现了原料和反应过程的绿色化。
（2）防止实验过程中尾气、废物等环境的污染，实验中有危害性气体产生时要加强尾气吸收，对实验产物尽可能再利用等。
（3）在保证实验效果的前提下，尽量减少实验试剂的用量，使实验小型化、微型化。
（4）对于危险或反映条件苛刻，污染严重或仪器、试剂价格昂贵的实验，可采用计算机模拟化学实验或观看实验录像等办法。
（5）妥善处置实验产生的废物，防止环境污染。

红花鼠尾草

绿色化学的“原子经济性”是指在合成过程中，合成方法和工艺应被设计成能把反应过程中所用的所有原材料尽可能多的转化到最终产物中；化学反应的“原子经济性”（Atom economy）概念是绿色化学的核心内容之一。
原子经济性考虑的是在化学反应中究竟有多少原料的原子进入到了产品之中，这一标准既要求尽可能地节约不可再生资源，又要求最大限度地减少废弃物排放。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”（Zero emission）。“原子经济性”的概念目前也被普遍承认。B.M.Trost获得1998年美国“总统绿色化学挑战奖”的学术奖。
BTW：国外这些大牛值得我们国内原料药生产商学习啊，更值得化工企业学习啊，为了减少污染，给后代留个好的生存环境是必须的啊


有些反应原子利用效率很高，比如说氢化还原反应、D-A反应、Aldol反应等。在设计路线的时候就优选考虑这些反应，这样的工艺就可以成为绿色合成工艺。
相反，有些反应三废产生严重，高温高压条件，效率低下。比如说傅-克反应、上保护基脱保护基的反应、氨气合成反应等等。绿色与否是相对而言的，今天的绿色工艺说不定几十年后就变色了，这取决于合成技术的发展和社会环境的变化。



Definition of green chemistry
Green chemistry is the design of chemical products and processes that reduce or eliminate the use or generation of hazardous substances. Green chemistry applies across the life cycle of a chemical product, including its design, manufacture, use, and ultimate disposal. Green chemistry is also known as sustainable chemistry.
Green chemistry:
Prevents pollution at the molecular level
Is a philosophy that applies to all areas of chemistry, not a single discipline of chemistry
Applies innovative scientific solutions to real-world environmental problems
Results in source reduction because it prevents the generation of pollution
Reduces the negative impacts of chemical products and processes on human health and the environment
Lessens and sometimes eliminates hazard from existing products and processes
Designs chemical products and processes to reduce their intrinsic hazards
Green chemistry's twelve principles
These principles demonstrate the breadth of the concept of green chemistry:
1. Prevent waste: Design chemical syntheses to prevent waste. Leave no waste to treat or clean up.
2. Maximize atom economy: Design syntheses so that the final product contains the maximum proportion of the starting materials. Waste few or no atoms.
3. Design less hazardous chemical syntheses: Design syntheses to use and generate substances with little or no toxicity to either humans or the environment.
4. Design safer chemicals and products: Design chemical products that are fully effective yet have little or no toxicity.
5. Use safer solvents and reaction conditions: Avoid using solvents, separation agents, or other auxiliary chemicals. If you must use these chemicals, use safer ones.
6. Increase energy efficiency: Run chemical reactions at room temperature and pressure whenever possible.
7. Use renewable feedstocks: Use starting materials (also known as feedstocks) that are renewable rather than depletable. The source of renewable feedstocks is often agricultural products or the wastes of other processes; the source of depletable feedstocks is often fossil fuels (petroleum, natural gas, or coal) or mining operations.
8. Avoid chemical derivatives: Avoid using blocking or protecting groups or any temporary modifications if possible. Derivatives use additional reagents and generate waste.
9. Use catalysts, not stoichiometric reagents: Minimize waste by using catalytic reactions. Catalysts are effective in small amounts and can carry out a single reaction many times. They are preferable to stoichiometric reagents, which are used in excess and carry out a reaction only once.
10. Design chemicals and products to degrade after use: Design chemical products to break down to innocuous substances after use so that they do not accumulate in the environment.
11. Analyze in real time to prevent pollution: Include in-process, real-time monitoring and control during syntheses to minimize or eliminate the formation of byproducts.
12. Minimize the potential for accidents: Design chemicals and their physical forms (solid, liquid, or gas) to minimize the potential for chemical accidents including explosions, fires, and releases to the environment.

紫苏叶

什么都讲绿色的时代

幻影

理想是好的。往往为了利益而抛弃理想。

tsingsea

成本太高，老板不喜欢

cuiwang2006

从我开始工作就要绿色合成，如今几年过去了依旧没变化。

jjjj101

好的绿色化学相当诱人,可惜太少了

孙艳红

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。需要大力推广

xqliu

我们尽最大努力去做吧。

hyhy1028

cuiwang2006 发表于 2014-8-25 17:13
从我开始工作就要绿色合成，如今几年过去了依旧没变化。

是的，理想很骨感，现实很丰满的感觉。

beiwei5du

Basics of Green Chemistry
https://www.epa.gov/greenchemistry/basics-green-chemistry
Green chemistry
https://en.wikipedia.org/wiki/Green_chemistry

22311862

尽最大努力去做吧。