第五章 绿色催化

现代化农业的序幕,满足了地球上日益人口增加的粮食问题。2016-11-13绿色化学4催化作为绿色化学的一项重要内容,研究如何应用催化转化并开发新的催化剂越来越受到科学家们的重视,并做出了许多新的研究成果。绿色化学与催化2016-11-13绿色化学5本章主要内容催化剂在原子经济性化学反应中的应用无毒、无害的催化剂的应用生物催化合成的研究5.1 催化剂在原子经济性化学反应中的应用在反应物不变的前提下,改用“绿色”催化剂,能用简单、安全、环境友好、资源有效的操作,快速定量地把廉价易得的起始原料转化为天然或设计的目标分子,原子利用率高,能推动绿色化学的快速发展。2016-11-13绿色化学7理想的原子经济性的合成反应应该是原料分子中的原子百分之百地转变成产物,不需要附加,或仅仅需要无损耗的促进剂,即催化剂。例如:有乙烯制备环氧乙烷的过程,以往方法是:2016-11-13绿色化学8总反应:CH2=CH2+Cl2+Ca(OH)2=+CaCl2+H2O=CH2H2CO+CaCl2+H2O(1)CH2=CH2+Cl2+H2O=ClCH2CH2OH+HCl(2)ClCH2CH2OH+Ca(OH)2CH2H2CO经典氯代乙醇法:287144111187444111+18+444428+71+74=×100%×100%=25%2016-11-13绿色化学9采用乙烯催化环氧化方法仅需一步反应,原子利用率达到100%,产率99%。4428+164444=×100%×100%=100%281644分子量:2016-11-13绿色化学102 无毒、无害的催化剂的应用使用对人类和生态环境无毒、无害的催化剂获得目标产物是绿色化学的追求目标。例如甲基丙烯酸甲酯(methylmethacrylate)是重要的高分子单体,传统的工业制法为:。OH-40'C98%H2SO480-140'OCH3O+NH4HSO4