利用無毒無害的原料實(shí)現(xiàn)綠色化學(xué)【最新資料】

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1、利用無毒無害的原料實(shí)現(xiàn)綠色化學(xué)現(xiàn)在我們都提倡綠色化學(xué)，但是在現(xiàn)有的化工生產(chǎn)中，仍在大量使用一些危險(xiǎn)的有毒的基本原料如：光氣、氫氰酸、甲醛等。因此人們通過對(duì)綠色化學(xué)原料的研究以減少或避免使用這些有毒、有害物質(zhì)，以實(shí)現(xiàn)綠色化學(xué)。以下是關(guān)于利用綠色化原料代替有毒物質(zhì)的例子：關(guān)于代替劇毒氫氰酸原料：1996年,孟山都(Monsanto)公司：不用HCN為原料生產(chǎn)除草劑氨基二乙酸鈉。關(guān)于代替劇毒的光氣作原料：Riley等報(bào)道了工業(yè)上已開發(fā)成功一種由胺類和二氧化碳生產(chǎn)異氰酸酯的新技術(shù)。關(guān)于代替甲醛作原料：2007年美國(guó)總統(tǒng)綠色化

2、學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)的綠色合成路線獎(jiǎng)?lì)C給了美國(guó)俄勒岡州立大學(xué)(OregonStateUniversity)的LiK.C.教授等人,他們合作開發(fā)了一種用大豆粉為原料制備黏合劑的替代品。這種大豆基的黏合劑產(chǎn)品不含甲醛,也不使用甲醛為原料。1、傳統(tǒng)原料：光氣光氣又稱碳酰氯，為無色氣體，沸點(diǎn)8.2oC，微溶于水，溶于多數(shù)有機(jī)溶劑。它的主要毒性在于傷害呼吸器官，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致急性窒息性死亡。光氣是重要的有機(jī)原料，大部分用于生產(chǎn)異氰酸酯和聚碳酸酯。RNH2+COCl2——R-N=C=O綠色化原料：Monsanto（孟山都）公司以伯胺、二氧化碳、

3、有機(jī)堿、醋酐為原料，先生成氨基甲酸酯陰離子：RNH2+CO2+B—RNHCOO-B+再用醋酐脫水得異氰酸酯和醋酸，醋酸再脫水循環(huán)使用，整個(gè)過程無廢物排放：2、傳統(tǒng)原料：氫氰酸50氫氰酸為無色液體或氣體，沸點(diǎn)26.1oC。有劇毒，其口服致死量為0.1～0.3g。氫氰酸主要用于生產(chǎn)聚合物單體如甲基丙烯酸甲酯、己二腈等。傳統(tǒng)的氫氰酸制甲基丙烯酸甲酯的方法是丙酮-氰醇法，丙酮先與氫氰酸加成得到丙酮氰醇，然后再水解、酯化：用綠色化原料代替，生成的物質(zhì)無害無污染：第一步異丁烯催化氧化為甲基丙烯醛：第二步再氧化為甲基丙烯酸：最后酯

4、化：綠色原料的典型實(shí)例：一、DMC：碳酸二甲酯(簡(jiǎn)稱DMC)是近年來受到國(guó)內(nèi)外廣泛關(guān)注的環(huán)保型綠色化工產(chǎn)品。由于其分子中含有CH3-甲基、CH3O-羰基、CH3O-CO-甲酯基、-CO-等多種官能團(tuán)，因而具有良好的反應(yīng)活性；而且，1992年DMC在歐洲通過了非毒性化學(xué)品(Nontoxicsubstance)的注冊(cè)登記，屬于無毒或微毒化工產(chǎn)品。因此，DMC將在很多領(lǐng)域全面代替光氣、硫酸二甲酯(DMS)、氯甲烷及氯甲酸甲酯等劇毒或致癌物進(jìn)行羰基化、甲基化、甲酯化及酯交換等反應(yīng)生成多種重要化工產(chǎn)品。另外，以DMC50為原料

5、可以開發(fā)、制備多種高附加值的精細(xì)專用化學(xué)品，在醫(yī)藥、農(nóng)藥、合成材料、染料、潤(rùn)滑油添加劑、食品增香劑、電子化學(xué)品等領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。其非反應(yīng)性用途如溶劑、溶媒和汽油添加劑等也正在或即將實(shí)用化。所以，DMC被譽(yù)為21世紀(jì)有機(jī)合成的一個(gè)“新基塊”，其發(fā)展將對(duì)我國(guó)的煤化工、甲醇化工、Cl化工起到巨大的推動(dòng)作用。1、DMC用于制備碳酸二苯酯碳酸二苯酯(DPC)是非光氣法合成聚碳酸酯的重要原料，其主要合成方法有光氣法、酯交換法和氧化羰基化法等。其中，以DMC和苯酚(PhoH)為原料進(jìn)行酯交換反應(yīng)合成DPC可避免有毒污染物的使用或

6、排放。DMC代替光氣與苯酚進(jìn)行酯交換反應(yīng)合成DPC，該反應(yīng)分兩步進(jìn)行：第一步：DMC和苯酚進(jìn)行酯交換生成中間體碳酸苯甲酯(PMC)。第二步：PMC和苯酚進(jìn)一步反應(yīng)生成DPC或發(fā)生歧化反應(yīng)生成DMC和DPC。2、DMC制備氨基甲酸酯：用DMC與氨基化合物經(jīng)羰基化反應(yīng)制得氨基甲酸甲酯，氨基甲酸甲酯再經(jīng)過熱裂解可生成相應(yīng)的異氰酸酯。該方法可有效地避免光氣所帶來的環(huán)境危害，并且具有反應(yīng)條件溫和、副反應(yīng)少、副產(chǎn)物甲醇容易除去、產(chǎn)品的分離純化容易等優(yōu)勢(shì)，是一條頗具工業(yè)化潛力的異氰酸酯合成路線。3、DMC作甲基化試劑：常用的甲基化

7、試劑硫酸二甲酯(DMS)和CH3Cl不僅具有毒性和腐蝕性，且堿用量大，又存在產(chǎn)物分離問題。用DMC作甲基化試劑可避免生產(chǎn)過程中的危險(xiǎn)、設(shè)備腐蝕及環(huán)境污染。4、DMC在柴油機(jī)中作含氧添加劑：與一般含氧添加劑如甲縮醛、乙酸乙酯等相比，DMC具有以下特點(diǎn)：（1）DMC的分子結(jié)構(gòu)中只有C-H和C-O鍵，無易生成顆粒的C-C鍵；（2）DMC含氧量達(dá)53.3%，可使噴霧芯區(qū)因缺氧而生成的微粒量大幅下降，從而可使NO和炭煙的排放得以降低；（3）DMC常溫下為液體，沸點(diǎn)較低(60℃～65℃)50，既便于使用又利于燃料在缸內(nèi)的霧化和與

8、空氣的混合，減少了炭煙的生成；（4）DMC在不使用助溶劑的情況下能與柴油以任意比例混合；（5）DMC以較小比例作為柴油的含氧添加劑使用時(shí)，無需對(duì)原機(jī)燃燒系統(tǒng)進(jìn)行改造；（6）DMC的十六烷值比柴油稍低，因而添加DMC后，混合燃料的十六烷值略有下降，滯燃期變長(zhǎng)，預(yù)混燃燒量增加。DMC性能優(yōu)良，用途廣泛。除以上用途之外，DMC還具有優(yōu)良的溶解性能。它