绿色化学反应范例(3篇)

绿色化学反应范文篇1

可持续发展是世人普遍认同的一种发展战略，它是指人口、经济、社会、资源和环境协调发展，既要达到发展经济的目的，又要保护人类赖以生存的自然资源和环境，使子孙后代能够享受充分的资源和良好的资源环境，永续发展和安居乐业。所谓绿色化学就是设计研究没有（或尽可能小的）环境副作用，并在技术上、经济上可行的化学品和化学过程。它是实现污染预防的基本的和重要的科学手段,包括许多化学领域，如合成、催化、工艺、分离和分析监测等。可持续发展战略技术上的实现，主要需通过绿色化学。中学教育关系着21世纪人才的培养，关系着我国可持续发展战略目标的实现。因此，绿色化学意识的宣传教育也必须从中学教育抓起，使中学生从接触化学知识开始就逐渐形成绿色化学意识。

二、中学绿色化学教育

我国一直在将保护环境渗入中学教育方面做着一系列努力。最早在1978年，中共中央批准的《环境保护工作汇报要点》的通知中指出：“普通中学和小学也要增加环境保护的教学内容。”1992年颁布的义务教育各学科教学大纲，将有关环境教育的内容和要求具体地写入了教学计划和教学大纲中，而且注重了在化学教育中渗透环境教育。1996年，原国家教委颁布的《全日制高级中学化学教学大纲》中指出：“教育学生去关心环境、卫生、能源、健康等与现代化社会有关的化学问题。”作为一名中学化学教育工作者，结合自身实践，要认识到从传统化学到绿色化学的转变，不仅是化学教育观念的更新，更是化学科学本身的进步与发展。加强中学环境教育，使学生形成牢固的环境意识，正确认识人与环境的关系，树立正确的环境价值观，逐步形成绿色化学思想，使环境教育与绿色化学学习相互影响、相互促进。

三、绿色化学在化学实验中的应用

绿色化学总结起来，就是要发展新的反应。而新的反应的出现，较多的是由化学家在实验室中偶然发现的。鼓励学生在掌握基础化学知识的同时，积极思考，废物利用，充分利用相关化学反应的集成，即把一个反应排出的废物作为另一个反应的原料，既完成了实验课程，又锻炼了学生的创新思维能力，还实现了零排放。

1.有机化学

从绿色化学的角度考虑，有机化学教学应从以下方面入手:①单一反应的原子利用率；②目标产物的绿色化；③反应试剂的绿色化；④反应条件（反应溶剂、实验手段、催化剂）的绿色化。例如，环氧乙烷的制备与烯烃催化氧化反应中，环氧乙烷是一种重要的有机合成试剂，高等教育出版社出版的《有机化学》中提到了两种制备方法，即经典的氯乙醇法和现代的氧化法，比较两者的优劣即可引导学生明白一个重要的绿色化学概念———原子利用率及其应用。接着，用乙烯在不同条件下催化氧化制备环氧乙烷的例子加深印象，进而指出催化反应在开发有机合成环境友好工艺中的重要作用。

2.无机化学

由于无机化学实验所用的试剂品种多，其中许多有毒重金属铅、镉、铬、汞等掺杂在这些废物中，每次实验就像一座微型化工厂一样排放大量的污染物，治理起来非常困难，而排放到水中，会对水资源造成严重污染。根据绿色化学理念在选择试剂时尽量不用有毒化学试剂，用低毒或无毒化学试剂替代有毒的试剂，并以此与传统的实验进行比较分析，改进后的实验不仅实验效果要理想，更主要的是要降低和减少有毒物质的排放。实践证明，将绿色化学理念贯穿到无机化学实验教学中，是切实可行的途径，且已取得了明显的实验效果。

3.分析化学

分析化学实验同其他学科实验一样，在传统的样品采集、处理、测试中均产生了一些有毒有害的或对环境不友好的废弃物，如分析实验中常用的一些盐酸、氢氧化钠、高锰酸钾、重铬酸钾等标准溶液。通过对分析化学实验中产生的不同废液进行适当的处理与回收，既可以消除它们对环境和人体造成的损害，又可以节约资源和实验经费，还可以培养学生的绿色化学意识。

四、绿色化学教育实施的几点建议

1.提高学生的绿色化学意识

化学教师绿色化学意识的树立是绿色化学走向中学课程的前提，意识的产生，影响行为。要实施绿色化学教育，首先教师必须具备强烈的绿色化学意识，为师者的绿色化学意识才会产生积极的行为效果。因此，在教学实践中，首先要加强对化学教育工作者的培训，提高自身绿色化学意识。化学教师除教授学生学习课本知识外，还应该关注与社会有关的化学前沿，充分了解绿色化学的有关知识，而教师的观念会在教学过程中潜移默化地传授给学生。利用自己的言行去感染学生，使其逐渐产生绿色化学意识。

2.改革教材内容

目前，在我国中学化学教育中，绿色化学的内容还很少，因此在教材和教学内容与方法的改革中，必须把绿色化学作为一个重要的研究内容。

3.课堂上扩充绿色化学知识

要使得中学生从接触化学知识开始就逐渐形成绿色化学意识，就必须在有关章节及实验内容中融入绿色化学知识。在化学教育中，加强绿色化学思想的宣传，使学生清除社会上对化学的种种误解和偏见，尤其要突出环保意识，着重介绍绿色化学在防治大气污染、温室效应，保护臭氧层、土壤、水质及生态环境中的重要贡献。让学生意识到，环境污染不只是政府的事，需从我们自身做起，用自己所学的知识做到环保。

绿色化学反应范文

绿色化工主要指的是采用现代化化工技术及方法，以便尽可能减少甚至消除那些可能危害人类健康、污染生态环境及威胁社区安全的物质，这种技术手段即所谓的绿色化工技术。绿色化工技术以绿色化学为基础，并能够从源头上对可能污染环境的过程进行阻止，因此，此技术已经成为开发环境友好型工艺、化工反应及产品的重要技术支撑。随着我国可持续发展战略的逐步深入，绿色化工技术责无旁贷的已经成为我国化工企业生产过程的必然选择，近些年来，绿色化工应用效果最为理想的即原子经济反应，也就是将原料中各原子转变为产品，同时，不会产生任何污染物及副产品，真正实现了污染物的零排放，此过程中也无需使用各种有毒溶剂、原料及催化剂，并最终生产出了环境友好型产品。

2、绿色化工技术的最新发展及应用情况分析

2.1、原子经济反应技术

现如今，化工行业所面临最严峻的考验即节能与减排，经过反复分析和研究化学同资源与环境之间的关系，原子经济反应技术诞生了。原子经济反应的概念最早是在1991年美国托罗斯特教授提出来的，虽然概念提出的早，但在近些年才得到广泛的关注和研究，并已经发展成为当前全球国际化学科研的前沿领域之一，为新世纪化工领域的可持续性发展奠定了基础。原子经济反应的本质即将传统化工技术生产的路线由原来的“先污染，后治理”转变为“源头上消除污染”，因此，此项技术越来越受到全球各国的关注。作为绿色化工技术中十分重要的一个方面，这些年来原子经济反应的研究及应用也越来越多，美国化工领域将其作为新世纪化工绿色化发展的主要方向之一，并将“绿色化工挑战奖”颁发给该领域最新成果的研发人员。我国自然科学基金委员会及中科院也进行了相关技术咨询活动的开展，并将原子经济反应等绿色化工技术研究课题纳入到了我国国家重大科技计划之中，相关院校也纷纷进行了绿色化工技术研究机构的组建，对于推动我国原子经济反应等相关绿色化工技术的进一步发展和应用具有十分重要的意义。

2.2、绿色化学技术

所谓的绿色化学技术，也被称为可持续发展化学技术，如今，其在全世界化工领域研发中的地位也越来越重要。各类化学生产商纷纷从绿色化学技术中获得了潜在的商机及市场效益。对于绿色化学技术而言，推动其发展的源动力除了企业及研究领域的关注以外，还有越来越严格的环境法律法规，例如，欧盟的REACH法规，即所谓的“化学品注册、评估、授权及限制”，环境法律法规的制定旨在防止潜在有害污染物或物质的生产及使用，因此，全球有关节能及可再生资源产品的市场需求也越来越大。各大企业纷纷将绿色化学技术作为研发的重中之重，而绿色化学技术的开拓企业及大型公司均不断进行创新计划的公布，以不断加强绿色化、可持续发展产品的研发力度。

2.3、分子设计技术

为了从源头控制污染物的产生，必须选择科学的化学反应途径，除了考虑理论产率以外，还应当考虑到原料利用率的不同。例如，对于原子经济反应而言，其原子的转化率高达100%，且不会有废物或副产物的出现，真正做到了废物及污染物的零排放，因此，此反应有助于保护环境，节约资源。目前，国外不少化工企业所生产的产品已经达到了此标准，这已经成为评价化工生产过程对环境所带来的潜在影响的另一种标准。此外，采用目前十分流行的特定分子合成路线等相关软件来进行绿色化工生产过程的辅助设计，以便对不同生产流程中的污染物质进行有效鉴别，确定最佳生产路线，从而制定一条绿色化、污染少、经济、合理的生产流程，实现化工生产工艺的进一步完善。

2.4、生物化学技术

对于石油产品而言，其生产过程需要消耗大量的石油等不可再生资源，并对环境带来极大的危害。天然生物原料由于自身属性等原因，能够同环境达到相融相合的境界，因此，已经成为绿色化工领域的关注重点，也开始成为化工领域生产过程中的首选材料。例如，木质纤维素、淀粉等，这些由于含有大量的糖类聚合物，因此，将其破碎为单体后作为化工原料，经较为温和的条件，如酶类催化或细菌发酵等作用，就可以生产出无污染，又能够生物降解的绿色产品，此技术目前已经在产铜化工中得到了一定程度的应用，并获得了较为理想的效果。

3、结语

绿色化学反应范文

1化学所面临的挑战

1.1化学的形象正在被与其交叉的学科的巨大成功所埋没

化学是一门中心科学，化学与生命、材料等朝阳科学有非常密切的联系，产生了许多重要的交叉学科，但化学作为中心学科的形象反而被其交叉学科的巨大成就所埋没。化学这门重要的中心科学（centralscience）反而被社会看作是伴娘科学（bridesmaidscience）而不受重视。

1.2化学正被各种各样的环境污染问题所困扰

化学的发展在不断促进人类进步的同时，在客观上使环境污染成为可能，但是起决定性的是人的因素，最终要靠人们的认识不断提升来解决这个问题。一些著名的环境事件多数与化学有关，诸如臭氧层空洞、白色污染、酸雨和水体富营养化等；另一方面把所有的环境问题都归结为化学的原因，显然是不公平的，比如森林锐减、沙尘暴和煤的燃烧等。这当然与化学没有树立好自己的品牌有关系，在最早的化学工艺流程里面，根本没有把废气和废渣的处理纳入考虑范围，因此很多化学工艺都是会带来环境污染的。现在，有些人把化学和化工当成了污染源。人们开始厌恶化学，进而对化学产生了莫名其妙的恐惧心理，结果造成凡是有“人工添加剂”的食品都不受欢迎，有些化妆品厂家也反复强调本产品不含有任何“化学物质”。事实上，这些是对化学的偏见，监测、分析和治理环境的却恰恰是化学家。

2绿色化学是应对挑战的必然

科学不但要认识世界和改造世界，还要保护世界。化学也如此，为了应对化学所面临的挑战，提倡绿色化学是刻不容缓。

2.1绿色化学的概念

绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学或清洁化学，是指化学反应和过程以“原子经济性”为基本原则,即在获取新物质的化学反应中充分利用参与反应的每个原料原子，在始端就采用实现污染预防的科学手段，因而过程和终端均为零排放和零污染，是一门从源头阻止污染的化学。绿色化学不同于环境保护，绿色化学不是被动地治理环境污染，而是主动的防止化学污染，从而在根本上切断污染源，所以绿色化学是更高层次的环境友好化学。

2.2绿色化学的产生及其背景

当今，可持续发展观是世人普遍认同的发展观。它强调人口、经济、社会、环境和资源的协调发展，既要发展经济，又要保护自然资源和环境，使子孙后代能永续发展。绿色化学正是基于人与自然和谐发展的可持续发展理论。在1984年，美国环保局(EPA)提出“废物最小化”，这是绿色化学的最初思想。1989年，美国环保局又提出了“污染预防”的概念。1990年，美联邦政府通过了“防止污染行动”的法令,将污染的防止确立为国策,该法案条文中第一次出现了“绿色化学”一词。1992年，美国环保局又了“污染预防战略”。1995年，美国政府设立了“总统绿色化学挑战奖”。1999年英国皇家化学会创办了第一份国际性《绿色化学》杂志，标志着绿色化学的正式产生。我国也紧跟世界化学发展的前沿，在1995年，中国科学院化学部确定了《绿色化学与技术》的院士咨询课题。

2.3绿色化学的核心内容

原子经济性是绿色化学的核心内容，这一概念最早是1991年美国Stanford大学的著名有机化学家Trost（为此他曾获得了1998年度的“总统绿色化学挑战奖”的学术奖）提出的，即原料分子中究竟有百分之几的原子转化成了产物。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”。他用原子利用率衡量反应的原子经济性，认为高效的有机合成应最大限度地利用原料分子的每一个原子，使之结合到目标分子中。绿色化学的原子经济性的反应有两个显著优点：一是最大限度地利用了原料，二是最大限度地减少了废物的排放。原子利用率的表达式是：

原子利用率=（预期产物的式量/反应物质的式量之和）×100%

如无公害氧化剂过氧化氢的制备可采用乙基蒽醌法，即由氢和氧在2-乙基蒽醌和Pd为催化剂作用下直接合成，2-乙基蒽醌复出并可循环使用。此反应原子利用率为100%，体现了原子经济性，减少废物的生成和排放,是典型的零排放例子。

2.4绿色化学的12项原则和5R原则

为了简述了绿色化学的主要观点，P.T.Anastas和J.C.Waner曾提出绿色化学的12项原则，这12项原则对我们今后从事绿色化学的研究具有一定的指导作用。

Ⅰ．防止——防止产生废弃物要比产生后再去处理和净化好得多。

Ⅱ．讲原子经济——应该设计这样的合成程序，使反应过程中所用的物料能最大限度地进到终极产物中。

Ⅲ．较少有危害性的合成反应出现——无论如何要使用可以行得通的方法，使得设计合成程序只选用或产出对人体或环境毒性很小最好无毒的物质。

Ⅳ．设计要使所生成的化学产品是安全的——设计化学反应的生成物不仅具有所需的性能，还应具有最小的毒性。

Ⅴ．溶剂和辅料是较安全的——尽量不同辅料（如溶剂或析出剂）当不得已使用时，尽可能应是无害的。

Ⅵ．设计中能量的使用要讲效率——尽可能降低化学过程所需能量，还应考虑对环境和经济的效益。合成程序尽可能在大气环境的温度和压强下进行。

Ⅶ．用可以回收的原料——只要技术上、经济上是可行的，原料应能回收而不是使之变坏。

Ⅷ．尽量减少派生物——应尽可能避免或减少多余的衍生反应（用于保护基团或取消保护和短暂改变物理、化学过程），因为进行这些步骤需添加一些反应物同时也会产生废弃物。

Ⅸ．催化作用——催化剂（尽可能是具选择性的）比符合化学计量数的反应物更占优势。

Ⅹ．要设计降解——按设计生产的生成物，当其有效作用完成后，可以分解为无害的降解产物，在环境中不继续存在。

Ⅺ．防止污染进程能进行实时分析——需要不断发展分析方法，在实时分析、进程中监测，特别是对形成危害物质的控制上。

Ⅻ．特别是从化学反应的安全上防止事故发生——在化学过程中，反应物（包括其特定形态）的选择应着眼于使包括释放、爆炸、着火等化学事故的可能性降至最低。

为了更明确的表述绿色化学在资源使用上的要求，人们又提出了5R理论：

Ⅰ．减量——Reduction减量是从省资源少污染角度提出的。减少用量、在保护产量的情况下如何减少用量，有效途径之一是提高转化率、减少损失率。②减少“三废”排放量。主要是减少废气、废水及废弃物（副产物）排放量，必须排放标准以下。

Ⅱ．重复使用——Reuse重复使用这是降低成本和减废的需要。诸如化学工业过程中的催化剂、载体等，从一开始就应考虑有重复使用的设计。

Ⅲ．回收——Recycling回收主要包括：回收未反应的原料、副产物、助溶剂、催化剂、稳定剂等非反应试剂。

Ⅵ．再生——Regeneration再生是变废为宝，节省资源、能源，减少污染的有效途径。它要求化工产品生产在工艺设计中应考虑到有关原材料的再生利用。

Ⅴ．拒用——Rejection拒绝使用是杜绝污染的最根本办法，它是指对一些无法替代，又无法回收、再生和重复使用的毒副作用、污染作用明显的原料，拒绝在化学过程中使用。

3绿色化学的发展前景

3.1反应原料的绿色化即反应原料符合5R原则。

3.2原子经济性反应在基本有机原料的生产中，已有一些原子经济性反应的典范，如丙烯氢甲酰化制丁醛、甲醇羰化制醋酸和从丁二烯和氢氰酸合成己二腈等。

3.3高效合成法不涉及分离高效的的多步合成无疑是洁净技术的重要组成部分。

3.4.提高反应的选择性———定向合成如不对称合成。

3.5.环境友好催化剂例如在正己烷的裂解反应中，固体酸SiO2-AlCl3比普通AlCl3具有更好的选择性，更小的腐蚀性。

3.6.物理方法促进化学反应如微波引发和促进DielsAlder反应、Claisen重排、缩合等许多重要的有机反应。

3.7.酶促有机化学反应酶促有机化学反应有高效性、选择性、反应条件温和和自身对环境友好等特点。

3.8溶剂化学污染不仅来源于原料和产品,而且与反应介质、分离和配方中使用的溶剂有关,有毒挥发性溶剂替代品的研究是绿色化学的重要研究方向。如超临界流体、水相有机合成和室温熔盐溶剂等。

3.9.计算机辅助绿色化学设计和模拟在化学化工领域,计算机已广泛用于构效分析、结构解析、反应性预测、故障诊断及控制等许多方面。无疑,计算机在寻找符合绿色化学原则的最佳反应路线、化工过程最优化、产品设计等方面推动了绿色化学的更快发展。

3.10环境友好产品如可降解塑料、环境友好农药、绿色燃料、绿色涂料和CFCs替代物等。

绿色化学为化学的发展注入了新的活力，在21世纪化学必将大有可为。</P><P>参考文献

［1］王恩举.漫谈绿色化学．大学化学，2002，（4）