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1、綠色化學合成研究及進展摘要：闡述了綠色化學的概念、發(fā)展狀況和存在的問題，探討綠色化學在化學合成的重要性以及必要性。并結(jié)合傳統(tǒng)化學合成方法與新型綠色合成方法討論傳統(tǒng)化學以及綠色化學的優(yōu)缺點。關(guān)鍵詞：綠色化學合成傳統(tǒng)化學1．引言化學是研究物質(zhì)的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、組成及其變化規(guī)律的科學。它是一門實用的“中心學科”，與數(shù)學、物理學等學科共同構(gòu)成當代自然科學迅猛發(fā)展的大基礎(chǔ)[1]?；瘜W與其他學科的交叉與滲透，產(chǎn)生了很多邊緣學科，如生物化學、地球化學、宇宙化學、海洋化學、大氣化學等，使得生物、電子、航天、激光、地質(zhì)、海洋等科學技術(shù)迅猛發(fā)展。在人類發(fā)展歷程中,貫穿人類進步的主線是人類對物質(zhì)世界認
2、識的不斷深化利用、改造和創(chuàng)造物質(zhì)能力的不斷提高。其發(fā)展過程可以分為3個階段:第一階段,人類活動只為滿足生存的基本需要;第二階段是要滿足日益增長的生存質(zhì)量的需要;到第三階段,則不僅要保證現(xiàn)今地球上的人類的生存質(zhì)量,也要保證未來子孫后代的需要。近年來,人類利用化學科學的成就,創(chuàng)造和生產(chǎn)出大量的化學物質(zhì),不斷地滿足人類社會的經(jīng)濟和文化需求,為人類的進步作出了巨大的貢獻。然而在化學變化過程中,常有伴隨著副反應生成的副產(chǎn)物、催化劑、分離提純過程中形成的廢棄混合物以及在反應過程中易揮發(fā)的有毒有害氣體等排放到大氣、水體、土壤等周邊環(huán)境?；瘜W在開發(fā)天然資源滿足人類的生活需要方面作出巨大貢獻的
3、同時,也給人類賴以生存的地球環(huán)境帶來了污染,直接威脅著人類生存的可持續(xù)發(fā)展,因此化學科學的發(fā)展面臨著挑戰(zhàn)。人們在享受化學工業(yè)給醫(yī)療保健、娛樂及衣食住行等方面帶來巨大進步的同時,也逐步意識到其對人類健康、社區(qū)安全、生態(tài)環(huán)境的危害。因此,可持續(xù)發(fā)展成為人類科研和生產(chǎn)的重要課題。為了解決這一問題,人們提出了預防污染的新概念,即從污染的源頭減少甚至避免污染物的產(chǎn)生。綠色化學的概念由此應運而生。1.1綠色化學概述綠色化學又稱為環(huán)境友好化學,是指在制造和應用化學品時,應有效利用原料,消除廢物和避免使用有毒、危險的化學試劑和溶劑,并建立環(huán)境友好的生產(chǎn)工藝,使化學工業(yè)可持續(xù)發(fā)展。其目的是節(jié)約
4、資源,從源頭防止污染,將治理環(huán)境從治標轉(zhuǎn)向治本[2]。美國化學會提出,綠色化學是旨在減少或降低化學產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中有害物質(zhì)的使用和產(chǎn)生的設(shè)計。綠色化學,要求把現(xiàn)有化工生產(chǎn)技術(shù)路線從先污染,后治理,改變?yōu)閺脑搭^上根除污染。綠色化學的理想在于采用原子經(jīng)濟反應,即原材料中的每一個原子都進入產(chǎn)品,不產(chǎn)生任何廢物,實現(xiàn)廢物的零排放,以及不采用有毒、有害的原料、催化劑和溶劑,生產(chǎn)出環(huán)境友好的產(chǎn)品。從科學的觀點來看,綠色化學的要求將導致化學學科基礎(chǔ)性的變遷。綠色化學的核心內(nèi)容是原子經(jīng)濟性,即在通過化學轉(zhuǎn)換獲取新物質(zhì)的過程中充分利用每個原子。理想的原子經(jīng)濟性反應是原料分子中的原子全部(100
5、%)轉(zhuǎn)變成產(chǎn)物,不產(chǎn)生副產(chǎn)物或廢物,即實現(xiàn)廢物的零排放。綠色化學的主要內(nèi)容：①開發(fā)新型原子經(jīng)濟性、高選擇性反應,特別是新型催化劑的開發(fā)和研制;②可再生資源和礦物的各種成分的多級、多層次轉(zhuǎn)化和高效綜合利用;③新反應條件及過程如超臨界流體、環(huán)境無害的反應介質(zhì)等;④酶催化和仿生催化以及生物質(zhì)分子和酶分子在催化過程中的構(gòu)效關(guān)系;⑤制備與環(huán)境相容的可生物降解的新材料;?重要農(nóng)藥和藥物及其中間體的綠色生產(chǎn)[3]。1．2綠色化學在我國的發(fā)展狀況在我國,綠色化學已經(jīng)提出15年。1995年中科院提出綠色化學與技術(shù)推進化工生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的途徑;1997年國家自然科學基金委提出九五重大基礎(chǔ)研究環(huán)境
6、友好石油化工催化化學與化學反應工程;1998年化學進展雜志出版綠色化學技術(shù)專輯;1997年、1999年兩次舉辦綠色化學論壇。全球環(huán)境保護的意識和呼聲的增強推動了綠色化學的發(fā)展。世界各國逐漸認識到綠色化學的發(fā)展應該從大學化學教學著手。為此,國內(nèi)外很多大學都開設(shè)了綠色化學課程,有些大學開始招收綠色化學碩士和博士研究生。1.3綠色化學的重要性綠色化學是當今國際化學學科的研究前沿,它綜合了化學、物理、生物、材料、環(huán)境和計算機等學科的最新理論和技術(shù),是具有明確社會需求和科學目標的新興交叉學科。從科學觀點來看,綠色化學是對傳統(tǒng)化學思維方式的更新和發(fā)展;從環(huán)境觀點來看,它是從源頭上消除污染
7、;從經(jīng)濟觀點來看,它綜合利用資源和能源,降低生產(chǎn)成本,符合經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的要求。傳統(tǒng)的化學工業(yè)給環(huán)境帶來的污染已十分嚴重，目前全世界每年產(chǎn)生的有害廢物達3億噸～4億噸，給環(huán)境造成危害，并威脅著人類的生存。迄今為止，化學工業(yè)的絕大多數(shù)工藝都是20多年前開發(fā)的，當時的加工費用主要包括原材料、能耗和勞動力的費用。近年來，由于化學工業(yè)向大氣、水和土壤等排放了大量有毒、有害的物質(zhì)。所以，從環(huán)保、經(jīng)濟和社會的要求看?；瘜W工業(yè)不能再承擔使用和產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)的費用。需要大力研究與開發(fā)從源頭上減少和消除污染的綠色化學。
