綠色化學(xué)

第一章 緒論第一節(jié)化學(xué)與環(huán)境問題1第二節(jié)化學(xué)與人類健康問題4第三節(jié)化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展問題5一、傳統(tǒng)化學(xué)工業(yè)與傳統(tǒng)發(fā)展觀5二、綠色化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展觀6第四節(jié)綠色化學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展6第五節(jié)綠色化學(xué)的基本概念與內(nèi)涵8一、綠色化學(xué)的內(nèi)涵8二、綠色化學(xué)與環(huán)境保護(hù)的差異9三、綠色化學(xué)與傳統(tǒng)化學(xué)的差異9四、綠色化學(xué)與清潔生產(chǎn)9五、大力發(fā)展綠色化學(xué)10第六節(jié)綠色化學(xué)教育11一、構(gòu)建綠色文化11二、實(shí)施綠色生產(chǎn)13三、倡導(dǎo)綠色消費(fèi)14四、培養(yǎng)綠色化學(xué)人才14參考文獻(xiàn)15第二章 綠色化學(xué)基本原理第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)中的原子經(jīng)濟(jì)性16一、原子經(jīng)濟(jì)性概念16二、原子利用率與產(chǎn)率的區(qū)別16三、環(huán)境因子與環(huán)境商18第二節(jié)綠色化學(xué)十二原則19一、防止污染產(chǎn)生優(yōu)于污染治理19二、原子經(jīng)濟(jì)性20三、無害化學(xué)合成22四、設(shè)計(jì)安全化學(xué)品24五、采用安全的溶劑和助劑25六、盡可能提高能源的經(jīng)濟(jì)性28七、盡可能利用可再生資源來合成化學(xué)品29八、盡量減少衍生物生成30九、盡量采用高選擇性的催化劑30十、設(shè)計(jì)可降解的化學(xué)品31十一、發(fā)展預(yù)防污染的實(shí)時(shí)監(jiān)控技術(shù)31十二、盡量使用安全的化學(xué)物質(zhì)，防止化學(xué)事故的發(fā)生32參考文獻(xiàn)33第三章 綠色化學(xué)研究內(nèi)容和任務(wù)第一節(jié)設(shè)計(jì)更安全的化學(xué)品35一、用甲苯代替苯36二、更安全羧酸的設(shè)計(jì)36三、可降解的海洋船舶防污劑36第二節(jié)尋找綠色原料和試劑37一、原料的綠色化學(xué)評(píng)價(jià)37二、綠色原料碳酸二甲酯的合成與應(yīng)用38三、二氧化碳的利用42四、生物質(zhì)資源的利用43五、綠色氧化劑的利用45第三節(jié)選擇合適的反應(yīng)條件48一、綠色溶劑48二、無溶劑有機(jī)合成54三、高效催化劑54第四節(jié)設(shè)計(jì)理想的合成路線65一、開發(fā)原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng)65二、提高合成反應(yīng)的原子經(jīng)濟(jì)性的途徑66第五節(jié)尋找新的轉(zhuǎn)化方法69一、催化等離子體方法69二、電化學(xué)方法69三、光化學(xué)及其他輻射方法69參考文獻(xiàn)70第四章 綠色化學(xué)品的設(shè)計(jì)原理及應(yīng)用第一節(jié)設(shè)計(jì)安全有效化學(xué)品的一般原則71一、“外部”效應(yīng)原則71二、“內(nèi)部”效應(yīng)原則72第二節(jié)設(shè)計(jì)安全有效化學(xué)品的方法73一、毒理學(xué)分析及相關(guān)分子設(shè)計(jì)74二、已知毒性機(jī)理與安全化學(xué)品的設(shè)計(jì)77三、已知構(gòu)效關(guān)系與安全化學(xué)品的設(shè)計(jì)80四、等電排置換與安全化學(xué)品的設(shè)計(jì)82五、生物利用率(度)最小化與相關(guān)分子設(shè)計(jì)85六、用具有相同功效而無毒的物質(zhì)替代有毒有害物質(zhì)87七、減少有毒輔助物品的使用87第三節(jié)設(shè)計(jì)可生物降解的化學(xué)品88一、生物降解的細(xì)菌基礎(chǔ)與降解途徑89二、化學(xué)結(jié)構(gòu)與生物降解性90三、基團(tuán)貢獻(xiàn)法預(yù)測生物降解能力91四、設(shè)計(jì)可生物降解化學(xué)品的例子92第四節(jié)設(shè)計(jì)對(duì)水生生物更加安全的化學(xué)品94一、利用構(gòu)效關(guān)系預(yù)測對(duì)水生生物的毒性95二、物質(zhì)結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)性質(zhì)對(duì)水生生物毒性的影響96三、分子結(jié)構(gòu)修飾降低對(duì)水生生物的毒性99四、設(shè)計(jì)對(duì)水生生物安全的化學(xué)品例子100第五節(jié)綠色化學(xué)產(chǎn)品的例子106一、綠色農(nóng)藥106二、綠色涂料108三、綠色表面活性劑109四、綠色活性染料110五、綠色制冷劑111六、綠色可降解聚合物111參考文獻(xiàn)112第五章 綠色有機(jī)合成方法和技術(shù)第一節(jié)組合化學(xué)113一、組合化學(xué)原理113二、組合化學(xué)的基本要求114三、組合化學(xué)的研究方法114第二節(jié)手性技術(shù)121一、手性和手性分子121二、不對(duì)稱催化合成122第三節(jié)無溶劑反應(yīng)124第四節(jié)微波輻射技術(shù)125一、微波作用機(jī)理125二、微波在化學(xué)合成上的應(yīng)用126第五節(jié)超聲化學(xué)130一、超聲波的作用機(jī)理130二、超聲化學(xué)的主要應(yīng)用領(lǐng)域130第六節(jié)電化學(xué)合成134一、有機(jī)電合成的原理135二、有機(jī)電合成的新方法135三、有機(jī)電合成的應(yīng)用136第七節(jié)光化學(xué)合成137一、光化學(xué)反應(yīng)的基本原理138二、光化學(xué)反應(yīng)的特點(diǎn)138第八節(jié)膜技術(shù)141一、膜分離技術(shù)141二、膜催化技術(shù)143三、膜化學(xué)反應(yīng)器144第九節(jié)生物技術(shù)145一、生物技術(shù)及其發(fā)展145二、生物技術(shù)的分類和應(yīng)用145第十節(jié)等離子體技術(shù)148一、電子回旋共振等離子體148二、射頻感應(yīng)耦合等離子體149三、螺旋波等離子體149參考文獻(xiàn)150第六章 綠色化工生產(chǎn)技術(shù)第一節(jié)清潔生產(chǎn)的概念和內(nèi)容151一、清潔生產(chǎn)的概念151二、清潔生產(chǎn)的內(nèi)容151第二節(jié)清潔生產(chǎn)的途徑152一、產(chǎn)品的生產(chǎn)規(guī)模153二、原料的選擇153三、原料的綜合利用154四、清潔生產(chǎn)工藝的開發(fā)154第三節(jié)無機(jī)物清潔生產(chǎn)工藝159一、磷肥的清潔生產(chǎn)工藝159二、燒堿的清潔生產(chǎn)工藝162三、鉻酸酐的清潔生產(chǎn)工藝162第四節(jié)有機(jī)物清潔生產(chǎn)工藝163一、苯甲醛的清潔生產(chǎn)工藝164二、對(duì)苯二甲酸二甲酯氧化回收利用164第五節(jié)精細(xì)化學(xué)品清潔生產(chǎn)工藝165一、3,5-二氯苯胺的清潔生產(chǎn)166二、碳化硅晶須的清潔生產(chǎn)166第六節(jié)綠色化學(xué)評(píng)估167一、綠色化學(xué)評(píng)估的基本準(zhǔn)則167二、生命周期評(píng)估168三、綠色化學(xué)化工過程的評(píng)估量度170參考文獻(xiàn)178第七章 綠色能源第一節(jié)新能源分類及發(fā)展180一、新能源分類180二、我國新能源利用發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢181第二節(jié)清潔燃料183一、清潔汽油183二、天然氣及液化石油氣184三、二甲醚185第三節(jié)氫能185一、制氫工藝186二、貯氫方法188第四節(jié)太陽能和風(fēng)能189一、太陽能189二、風(fēng)能193第五節(jié)生物質(zhì)能源194一、生物質(zhì)能源的特點(diǎn)194二、生物質(zhì)能源的分類195三、生物質(zhì)能源利用技術(shù)196第六節(jié)海洋能197第七節(jié)地?zé)崮?97參考文獻(xiàn)198附錄 美國總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)