《绿色化学第一次》PPT课件

绿色化学,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,绿色化学,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,绿色化学,绿色化学,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,绿色化学,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,绿 色 化 学,华东师范大学化学系,王媛媛,绿色化学,课程大纲,绿色化学兴起的历史沿革和定义,风起云涌的绿色化学浪潮,实现废物,“,零排放,”,的,“,原子经济,”,反应,绿色化学的任务,设计安全无毒化学品的基本原理和方法,设计更安全化学品的应用,绿色化学,一、绿色化学兴起的历史沿革和定义,20,世纪化学工业的贡献及其带来的环境污染,当代全球环境问题,资源问题,健康问题,绿色化学,20,世纪化学工业的贡献及其带来的环境污染,1921,从天然气和轻烃蒸汽裂解制造乙烯,化学为人类带来了丰富的物质生活，繁荣了经济市场,1928,第一个抗生素,盘尼西林的发现,1930,生产聚氯乙烯,1938,生产化纤尼龙,19391945,生产顺丁烯橡胶,1941,杀虫剂,DDT,进入市场,1953,发现,DNA,的双螺旋结构,航天航空,绿色化学,20,世纪化学工业的贡献及其带来的环境污染,化学的原理和方法主导着其他的学科,生命科学,化 学,材料科学,能源科学,绿色化学,1962,年，美国的女海洋生物学家,Rachael Carson,在其所著的,Silent Spring,一书中详细叙述了,DDT,及其他杀虫剂对各种鸟类所产蛋的影响。说明使用,DDT,等杀虫剂后，通过食物链使秃头鹰的数量急剧减少，同时也危害其他鸟类，使原来百鸟鸣唱、绿叶花红的春天变得,“,一片寂静,”,。,化学给人类带来了环境危急生存的隐患,绿色化学,20,世纪化学工业的贡献及其带来的环境污染,化学给人类带来了环境危急生存的隐患,1971,纽约州的,Niagara Falls 82,种化学污染物质苯、,Dioxin,等致癌物,1000,家居民迁移,1000,万美元止住渗透,1982,美国密苏里州的首府附近小镇,Time Beaches,化学剧毒事件,Dioxin,含量达,300-740,10,-9,（标准是,1,10,-9,）,700,多户迁移,3300,万美元清净土壤,绿色化学,20,世纪化学工业的贡献及其带来的环境污染,世界最严重的毒气泄漏悲剧,“,博帕尔事件”,绿色化学,当代全球环境问题,大气污染,臭氧层破坏,全球变暖,海洋污染,淡水资源紧张和污染,土地退化和沙漠化,森林锐减,生物多样性减少,核冬天,有毒化学品和危险废物,绿色化学,大气污染,烟雾中的城市,绿色化学,臭氧层破坏,南极上方的臭氧层空洞,绿色化学,全球变暖,海洋生物遭遇灭顶之灾,绿色化学,海洋污染,绿色化学,森林锐减,绿色化学,土体退化,和沙漠化,土地沙漠化,绿色化学,酸 雨,绿色化学,核冬天,绿色化学,当代全球资源问题,能源问题,煤、石油、天然气,其他资源问题,土地、矿产、生物,绿色化学,能源问题,能源是发展国民经济、维持人们生活水平的基石,工业革命,依靠,煤,支持了,60,年,1948,起，,石油,的消耗急剧增加,.,20,世纪内，世界人口增加了,3,倍，能源的消耗却增加了,30,倍。按照目前石油消耗量的增长速度估计，全世界石油储量在,30-40,年以后就会消失,80%,。,绿色化学,Oil:,30-50,years,Natural Gas:,50-100,years,Coal:,200-400,years,能源问题,我们的子孙后代用什么,？,绿色化学,自,1993,年起，我国已经成为石油进口国，石油消耗以,4,-6%/,年,的速度增长,2002,年，我国成为除美国外的,第二大,石油消耗国。,目前,40%,的石油需要进口,2010,年 ，我国石油需求量为,4.02X10,8,吨，自产,1.55X10,8,吨，进口,2.47X10,8,吨。到,2030,年，,80%,的石油需要进口,能源问题,为了人类的延续，目前应该怎么办,？,绿色化学,能源问题,中国,-,俄罗斯,-,日本 输油管道风波,绿色化学,资源问题,土地资源,矿产资源,不可再生资源,耕地面积不断减少,过度开发和不合理使用,绿色化学,资源问题,可再生资源,使用速度,再生速度，生物资源也会枯竭,！,资源枯竭后，人类靠什么生存,？,绿色化学,健康问题,从古到今关于,长寿的探索,祷告，寻求超自然的,力量,心理修炼,炼丹术,不可行的,绿色化学,手性,原子数,1,2,2,4,3,8,n,2,n,光学异构体数,1/2,n,有效的,(2,n,-1)/2,n,无效或有害的,?,健康问题,绿色化学,镇静剂,畸胎剂,健康问题,萨立多胺,绿色化学,L,-,多巴,健康问题,如何定向我们所需要的化合物,？,绿色化学,面对上述挑战，我们应该做什么,？,化学可以做什么,？,思 考,绿色化学,绿色化学,(Green Chemistry),环境无害化学,(Environmentally Benign,Chemistry),环境友好化学,(Environmentally,Friendly,Chemistry),清洁化学,(Clean,Chemistry),什么是绿色化学？,绿色化学,什么是绿色化学？,绿色化学,即是用化学的技术和方法去消灭或减少那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂在生产过程的使用；,绿色化学,的理想在于不再使用有毒有害的物质，不再产生废物，不再处理废物；,绿色化学,是一门从源头上根除环境污染的化学。,绿色化学,化工过程的加工费,原材料能耗劳动力,原材料 能耗劳动力,废物控制处理和埋放环保监测人身保险事故责任赔偿,现在,过去,大力发展绿色化学的重要性,绿色化学,1992,年美国化学工业环保费,清理已污染地区花去,1996,年美国,Dupont,化学品,销售总额为,$180,亿,环保费用为,$7000,亿,$10,亿,$1150,亿,难以承受了！,大力发展绿色化学的重要性,大力发展绿色化学的重要性,Without Green Chemistry,chemical manufacturing will be unable to survive into the 22nd century.,野依良治,绿色化学,二、风起云涌的绿色化学浪潮,美国,“,总统绿色化学挑战奖,”,日本的,“,新阳光计划,”,欧洲国家的环境保护新政策,中国走经济与社会持续协调发展道路,绿色化学,美国开展的绿色化学活动,1990,年颁布了,污染防治条例,（,PPA,），将污染的防止确立为国策，所谓污染防止就是使废物不再产生，不再有废物处理的问题。,1995,年,3,月,16,日，美国总统克林顿宣布设立,“,总统绿色化学挑战奖,”,（,the Presidential Green Chemistry Challenge Awards,），并于,1996,年,7,月在华盛顿国家科学院颁发了第一项奖项。,设立,该奖是为了重视和支持那些具有基础性和创新性、并对工业界有实用价值的化学工艺新方法，以通过减少资源的消耗来实现对污染的防止。,“,总统绿色化学挑战奖,”,的评选标准涉及对人身健康和环境有益、具有科学创新性和应用价值等方面。,1996,年副总统,Gore,宣布了国家环境技术战略，目标是,2020,年地球日时，废弃物减少,40,50,，每套装置消耗原材料减少,20,25,。美国在国家实验室、大学与企业之间组成了绿色化学院（,the Green Chemistry Institute,）,绿色化学,美国总统绿色化学挑战奖,变更合成路线奖,变更溶剂反应条件奖,安全设计化学,奖,小企业奖,学术奖,绿色化学,名称,年代,学术奖,小企业奖,变更合成路线奖,变更溶剂,/,反应条件奖,设计更安全化学品奖,学术界的提名,小企业的提名,工业界和政府的提名,1996,将废生物质转化为动物饲料、化学品和燃料,替代聚丙烯酸的可降解性热聚天冬氨酸的生产和使用,由二乙醇胺催化脱氢取代氢氰酸路线合成氨基二乙酸钠,100%CO,2,用作聚苯乙烯发泡剂的开发和应用,一种对环境安全的船舶生物防垢剂,9,项,7,项,51,项,1997,可使,CO,2,用作溶剂的表面活性剂的设计和应用,一种革命性的脱除光阻性有机物的清洁技术,环境友好的布洛芬生产新工艺方法,不产生显影、定影废液的干法感光成像系统,一种全新的低毒性、能快速降解的杀菌剂,14,项,7,项,48,项,1998,“,原子经济性”概念的发展微生物作为环境友好催化剂的应用,新千年的技术：环境友好的灭火和冷却剂的开发和初步应用,在芳环的亲核取代反应中消除氯的使用新工艺,用于生产替代卤素溶剂的乳酸酯的高效膜,安全高效、选择性杀虫剂家族的发明和应用,34,项,21,项,59,项,1999,在绿色化学中作氧化剂及漂白剂的双氧水的活化,将廉价废生物质转化为乙酰丙酸及其衍生物,制药工业中一种生物催化剂的应用,在水基分散体系中生产聚合物以避免使用有机溶剂,一种新型天然杀虫剂产品,42,项,21,项,67,项,历届美国,“,总统绿色化学挑战奖,”,获奖及提名项目,绿色化学,变更合成路线奖,2001,：,Baypure,TM,CX,，,Iminodi-succinate,，环境友好和生物降解的螯合剂。,(Bayer Corp.AG),1996,：,DSIDA,除草剂合成的催化工艺。,(Monsanto Company),1997,：,Ibuprofen,合成工艺。,(BHC Company),1998,：,4-Aminodiphenyl-amine,的非氯合成，利用氢的 亲核芳环取代的新工艺。,(Flexsys America L.P.),1999,：药物生产的生物催化。,(Lilly Research Labs),2000,：,Cytovene,，强力抗病毒剂的合成。,(Roche Colorado Corp.),绿色化学,变更溶剂反应条件奖,1996,：以,100%CO,2,为发泡剂的聚苯乙烯泡沫板,(Dow Chemical Co.),2001,：,BioPreparation,，高效、环境友好的处理棉纺织 品的新工艺。,Novozymes North America,Inc.),2000,：双组分聚氨酯涂料。,(Bayer Corp.),1999,：,ULTIMER,，第一个水溶性聚合物分散剂。,(Nalco Chemical Co.),1998,：乳酸酯的新型膜工艺，取代卤化和有毒溶剂。,(Argonne National Lab),1997,：,DryView,，干法成像系统。,(Imation),绿色化学,2001,：钇取代铅应用于阳离子电镀膜。,(PPG Industries),1996,：取代丁基锡的对环境友好的海洋防污涂料。,(Rohm and Haas Co.),1999,：,Spinosad,组织萎缩选择控制,用天然产物控制昆虫。,(Dow AgroSciences LLC),2000,：,Sentricon,，控制与清除白蚁技术。,(Dow AgroSciences),安全设计化学奖,1998,：,CONFIRM,，新一类化学杀虫剂。,(Rohm and Haas Co.),1997,：,THPS Biocides,，新型抗微生物化学。,(Albright&Wilson America