化学制药工业与绿色化学

第一篇：化学制药工业与绿色化学

化学制药工业与绿色化学

摘要 化学制药工业的生产不可避免的制造了工业垃圾，但滞步不前不是解决问题的办法，应从生产工艺入手，消除或减少污染物的排放，综合利用必须排放的污染物，从而实现制药工业的生态循环和环境友善及清洁生产的绿色结果。本文综述了化学制药工业中绿色环保的生产模式。关键词 化学制药工业、绿色化学、生产模式

一、引言

当今，可持续发展观是世人普遍认同的科学发展观。它强调人口、经济、会会、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理论。绿色制药以研究和发展无害化清洁工艺为首要条件，通过发展高效、合理、无污染利用资源 的绿色化学新原理，推行清洁生产。以环境和谐、发展经济为目标，创造出环境友好的先进生产工艺技术，实现制药工业的“生态”循环和“环境友善”及清洁生产的“绿色”结果[1]。

化学制药工业属技术密集型的精细化学工业的一个主要门类[2]。绿色化学是用化学的技术和方法去减少或消灭那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂、产物、副产物等的使用和产生，它是一门从源头上阻止污染的化学。

绿色化学正是基于人与自然和谐发展的可持续发展[3]，它既可以从根本上保护环境，又可以进一步促进化学制药工业发展，因此化学制药工业的出路就在于大力开发和应用基于绿色化学生产原理和发展起来的绿色化学化工技术。

二、绿色化学制药工业生产模式

2.1设计无污染的绿色生产工艺是消除环境污染的根本措施

传统工艺中，人们为了追求效益、利润，往往忽视了环境的重要性，当生态圈一次又一次的向人们敲响警钟时，人们才意识到以破坏环境为代价从而获得收益的方式不可取。绿色化学不仅保护了环境，塑造了良好的化学形象，而且也会给企业带来巨大的经济效益。据估计，美国每年因执行环境保护法律的规定，工业界要花费10亿至15亿美元。如果能把环保方面的费用用在研究绿色生产工艺，无疑对企业的发展十分有利[4]。例如传统的合成苯甲醛路线是以甲苯为原料通过亚苄基二氨水解而得。该工艺路线不仅要产生大量需治理的废水，而且由于有伴随光和热的大量氨气参与反应，对周围的环境将造成严重污染[5]。间接电氧化法制苯甲醛是一条绿色生产工艺，其基本原理是在电解槽中将Mn2+电解氧化成Mn3+，然后将Mn3+与甲苯再槽外梵音其中定向生辰甲苯醛，同时Mn3+被还原成Mn2+.经油水分离后，水相返回电解槽电解氧化，油相经径流分出苯甲醛后返回反应器[6]。这条工艺中油相和水相分别构成闭路循环，整个工艺过程无污染物排放。

2.2综合利用必须排放的污染物，化害为利

追求绿色化学并不是指生产过程中不产生污染物，对待污染物，应该尽可能的回收利用。绝大部分的化工生产废料其实还蕴含着生产原料，污染物本身就是放错了位置的资源。近年来再制药行业的污染治理中，资源综合利用的成功例子很多。例如，氯霉素生产中的副产物邻硝基乙苯，是重要的污染物之一，将其制成杀草胺，就是一种优良的除草剂[7]。有如，对氯苯酚是指被降血脂药氯贝丁酯的主要原料，其生产过程中的副产物邻氯苯酚是重要的污染物之一，将其制成2，6-二氯苯酚可用作解热镇痛药双氯苯酚钠的原料[8]。2.3对必须排出的污染物进行无害化处理

采用绿色化学工艺的同时，仍有一些不符合现行排放标准的污染物，因此，必须采取科学的处理方法，对必须排出的污染物进行无害化处理。主要就是工业三废--废水、废气、废渣的处理。2.3.1废水的处理

废水处理的实质就是利用各种技术手段，将废水中的污染物分离出来，从而使废水得到净化。废水的处理技术按作用原理一般可分为物理法、化学法、生物法。物理法是利用物理作用将废水中呈悬浮状态的污染物分离出来，在分离过程中不改变其化学性质；化学法是利用化学反应原理来分离回收废水中各种形态的污染物，如中和、凝聚、氧化、还原等，化学法常用于有毒有害废水的处理，使废水达不到影响生物处理的条件，例如，含锰废水经一系列化学处理后可制成硫酸锰或高纯度碳酸锰[9]；生物法是利用微生物的代谢作用，使废水中呈溶解和胶体状态的有机污染物转化成为稳定无害的物质。2.3.2废气的处理

按所含主要污染物的性质不同，化学制药厂排出的废气可分为三类，即含尘废气、含无机污染物废气和含有机污染物废气。处理含尘废气是将气固两相混合物分离，利用粉尘质量较大的特点，通过外力作用将其分离，如常见的袋式除尘器[10]所应用的过滤除尘法即是含尘废气的处理；处理含无机或有机污染物的废气要根据所含污染物的物理性质和化学性质，通过冷凝、吸收、西服、燃烧、碎花等方法进行无害化处理。2.3.3废渣的处理

对废渣的处理方法主要有化学法、焚烧法、热解法和填埋法。化学法是利用废渣中所含污染物的化学性质，通过化学反应将其转化成稳定安全的物质；焚烧法是使被处理的废渣于过量空气在焚烧炉内氧化燃烧，从而使污染物在高温下氧化分解而被破坏；热解法是在无养活缺氧的高温条件下，使废渣中的大分子有机物裂解成可燃的小分子燃料气体、油和固态碳等。填埋发是将一时无法利用、又无特殊危害的废渣埋入土中，利用微生物的长期分解作用使其中的有害物质降解。

三、结束语

随着人们对环境的日渐重视，绿色生产技术已成为当今制药工业的发展方向，当今化学制药工业中很多绿色生产技术已被广泛应用，如催化技术、有机电合成技术、模版合成技术、磁化学技术、组合化学技术、固相合成法、液相合成法、微波技术、超临界流体技术、超声技术、膜技术等。人们在经历了环境与经济的双收益后，更多的目光和精力被投入到这项技术的发展，随着科技的进步，绿色生产技术必将进一步发展和优化。参考文献

[1] 张衍.绿色制药技术.北京：化学工业出版社，2006，2～3 [2] 陈利群.绿色化学与制药研发和生产的可持续性.中国药业,2009，18，（6）

[3] 茅明安.迅速发展的中国化学制药工业[J].精细与专用化学品1995,(Z1)[4] 朱文祥.绿色化学挑战传统化学.农药市场信息2000，9 [5] 魏文德.有机化工原料大全.北京：化学工业出版社，1990，657～663 [6] 朱晨燕，朱宪.苯甲醛绿色生产新工艺.高校化学工程学报，2000，14（5）：448～452 [7] 宋小平，韩长日，舒火明.农药制造技术.北京：科学技术文献出版社，2001，192～195 [8] 王志祥，骆培成，张志炳.邻氯苯酚制备2，6-二氯苯酚的工艺条件研究.精细石油化工，2001，18（4）：5～7 [9] 吴金山，王志祥.用含锰废水生产高纯碳酸锰.化工环保，1998，（6）：359～362 [10] 刘天奇，黄小林，刑连壁等.三废处理工程技术手册—废水卷.北京：化学工业出版社，1999，102～116

第二篇：化学制药

贝诺酯合成工艺设计

姓名：马海珍 学号: 2114083300

2摘要

贝诺酯为阿司匹林和扑热息痛的酯化产物。不但保留了阿司匹林较强的解热镇痛抗炎抗风湿作用，又保留了扑热息痛的解热镇痛作用，并且由于在人体中主要在肝脏代谢，因而避免了游离羧基对胃的刺激，克服了阿司匹林对胃的刺激较大这一缺点，减少了阿司匹林在抗炎抗风湿时造成的胃溃疡、胃穿孔、胃出血等不良反应。该药毒副作用低，在体内作用时间长，适合儿童使用，故该药具有较高的应用价值。本文探讨了贝诺酯的几种合路线，并对其中一种合成路线进行了优化。

关键词：贝诺酯，酯化产物，应用价值

Abstract Benorilate is a product of esterification of aspirin and acetaminophen.It not only retains the antipyretic, analgesic, anti-inflammatory and anti-rheumatism effect of aspirin, but also retains the antipyretic analgesic effect of acetaminophen.And benorilate primarily metabolizes in the liver, avoiding the free carboxyl stimulation of the stomach, overcoming the drawback of stimulation of the stomach of aspirin, Gastric ulcer, Gastric perforation, Bleeding and other adverse effects caused by aspirin.The side effects of this drug are low.It can stay for a long time in the body and it is suitable for children, so the drug has a high value of application.In this paper, we discussed several routes of the synthesis of benorilate, and one of those routes is optimized.Key words: benorilate, product of esterification, the value of application

第一章 概述

一．贝诺酯的基本概况

贝诺酯又名扑炎痛，为阿司匹林和扑热息痛的酯化产物，是一前药，进入人体后，经过代谢产生阿司匹林和扑热息痛而发挥药效，该药既具有二者的优点，又克服了二者的缺点，国内1984年批准使用。其基本信息如下： 1.化学名：2-乙酰氧基苯甲酸-4-乙酰氨基苯酯 2.化学结构：

OCOCH3COONHCOCH3

3.性状：白色结晶性粉末，无嗅无味。Mp.174-178℃，不溶于水微溶于乙醇，溶于氯仿、丙酮。

4.药理作用：本品为非甾体类抗炎、抗风湿、解热镇痛药，不良反应小，患者易于耐受。口服后在胃肠道不被水解，以原形吸收，很快达到有效血药浓度。吸收后很快代谢成为阿司匹林和扑热息痛，分解前t1/2约为1h，作用时间较阿司匹林以及扑热息痛长，主要以水杨酸及对酰氨基酚的代谢产物自尿中排除，极小量自粪便中排除。贝诺酯很少引起胃肠出血，不良反应小。贝诺酯口服后吸收较阿司匹林或扑热息痛慢，从口腔黏膜吸收较快。贝诺酯的作用特点是开始退热时间较阿司匹林慢，一般在服药后1.5～3h开始，体温下降缓慢，作用温和，持续降温时间较阿司匹林长，体温复升率也较阿司匹林低。5.适应症：主用于类风湿性关节炎、急慢性风湿性关节炎、风湿痛、感冒发烧、头痛、神经痛及术后疼痛等。

6.注意事项：1.可引起呕吐、灼心、便秘、嗜睡及头晕等。用量过大可致耳鸣、耳聋。2.肝、肾功能不全病人和乙酰水杨酸过敏者禁用。3.不满3个月的婴儿忌用。

二．贝诺酯的发展状况

贝诺酯1965年首先在荷兰合成，我国1975年成都第二制药厂研制投产，渐渐受到广泛重视，后在江苏、山东、河南、湖南、广东、陕西等地生产，生产工艺不断改进，生产技术不断提高。但国内对其合成报道还不多。

及其同系物或者脂肪酸酯消耗量很大，并且回收上存在一些困难。

王远亮等在酰氯化这一步骤上使用了光气。其特征再与：将阿司匹林溶于无水芳香烃溶剂中，通入3倍于阿司匹林物质的量的液态光气，反应后通入惰性气体除尽多余光气，上述酰氯溶液在于对酰氨基酚-水混合碱溶液进行酯化，生成贝诺酯，收率达到了97%。该线路中采用了光气作为酰氯化试剂使反应的收率很高，但是再除去光气比较复杂，而且对安全性要求较高。

3.乙酰水杨酸酐两步法，在苯和吡啶混合物中加入浓盐酸使乙酰水杨酸成酐，乙酰水杨酸酐再与对酰氨基酚进行酯化生成贝诺酯。这类方法优点是避免了酰氯的制备，改成制备酸酐，但其制备酸酐这步浪费大量的浓盐酸，而且后处理，以及酸酐的提取比较复杂。

OAcCOOHOAcOAcCOHOAcNHAcAcHNCOO苯，吡啶浓盐酸

4.以阿司匹林酰氯为原料，在吡啶溶液中利用一种叔胺使阿司匹林酰氯和对乙酰氨基酚的酯化生成贝诺酯。

OAcCOClNaOHOAcHONHAcAcHNCOO

Andrew Robertson利用对乙酰氨基酚和阿司匹林酰氯在氢氧化钠溶液中反应或者对乙酰氨基酚钠盐在苯中与阿司匹林进行回流反应生成贝诺酯。反应虽然只有一步，操作简单，原料易得，但是收率很低，原因同样是仍未解决酰氯水解问题。Calvo Mondelo等在吡啶溶液中利用一种叔胺使阿司匹林酰氯和对乙酰氨基酚的酯化收率达到90%，但是该叔胺也是价格昂贵的试剂。

5.以含水杨酸的酯为原料，利用Raney镍通氢气催化水杨酸对硝基苯酯生成水杨酸对氨基苯酯, 然后再利用乙酐吡啶作催化剂酯化生成贝诺酯。该法的优点是将原本两步乙酰化反应在一步反应中完成。

OHCOONO2AcClEt3N, Me-CO-MeCOOOAcNHAc

6.阿司匹林与氯化亚砜反应生成乙酰水杨酰氯，再与对乙酰氨基酚在氢氧化钠

水溶液中反应得到贝诺酯。该法优点是一步反应即可得到产物，收率尚可，但是反应物水杨酸对乙酰氨基苯酯不稳定，生成后应马上进行反应。

OAcCOOHSOCl2OAcCOClCOONHAcHONHAcNaOHOAc

二、贝诺酯生产工艺路线的改进

以上六种生产原理各有其优缺点，在此次设计中我们选择了第六条生产路线，并对其进行改进。

将乙酰水杨酰氯和扑热息痛的钠盐以聚乙二醇（PEG）为相转移催化剂Hj，采用甲苯-水作为反应介质生成贝诺酯，总收率高达95%，线路如下所示：

OAcCOOHSOCl2OAcCOClNaONHAcOAcCOONHAcDMFPEG toluene-water

三、总结以及展望

综上所述，贝诺酯的合成基本采取三种原料：阿司匹林、阿司匹林酰氯、含水杨酸的酯为原料，再经过相应的酯化或者酰化即可得到贝诺酯。总的来说难点在于：酯化反应时的酰氯水解问题，选取合适的溶剂对抑制副反应也是影响很大。依据原有工业化普遍采用的生产路线，改善反应过程，设计出一条反应条件要求低、总体收率高、成本便宜、反应过程容易控制、副反应少，对于工业化大生产具有重要的意义。

三、注意事项

1.水杨酰氯制备时，设备及原料均应无水，否则，亚硫酰氯易发生水解，影响酰氯生成。

2.反应温度应不超过15℃，否则有利于副反应。

3.物料加完后，需继续搅拌反应半小时并保持碱性（PH≥10），使反应完全。4.析出的成品甩滤后，需用水洗，尽量减少粗品中的杂质。

5.粗品的精制使用乙醇作溶剂，因为贝诺酯在热乙醇中易溶，在冷乙醇中微溶。

第四章 三废处理方法

“工业三废”是指工业生产所排放的“废水、废渣、废气”。“工业三废”如未达到规定的排放标准而排放到环境中，就对环境产生了污染，污染物在环境中发生物理的和化学的变化后就又产生了新的物质。好多都是对人的健康有危害的。这些物质通过不同的途径（呼吸道、消化道、皮肤）进入人的体内，有的直接产生危害，有的还有蓄积作用，会更加严重的危害人的健康。对“工业三废”所采取的处理方法如下所示：

1.废水处理：物理法、化学法、物理化学法、生物法。

2.废渣处理：化学法、焚烧法、热解法、抛海法、生物法、填埋法。3.废气处理：

a)含固体悬浮物废气处理：机械除尘、洗涤除尘、过滤除尘。

b)含无机废气处理:吸收法、化学法、催化氧化法、催化还原法、吸附法、燃烧法。

c)含有机物废气的处理：冷凝法、吸收法、吸附法、燃烧法、生物法。

参考文献

［1］陈旭, 陈光勇, 施贵荣, 刘光明, 贝诺酯的合成工艺改进 [期刊论文]-大理学院学报2009(6).［2］张丽 解热镇痛药贝诺酯的合成工艺优化 [期刊论文]--才智2011(35).［3］张明玉, 张培关等, 水杨酸衍生物—贝诺酯的合成.中国药学杂志, 1989, 9:544~545.［4］Sterwin.p-Aminophenyl salicylates NI, 654517［P］.1965.［5］滕小波, 钱捷.贝诺酯的合成进展［J］.山东化工, 2009,38(8):23-25.［6］Portelli.Process for the preparation of benorilate: CA, 1035782[P].1973.［7］Ferrer Salat.Salicylic acid derivative: ES, 457185[P].1978.［8］唐维高, 等.扑炎痛的合成工艺.: CN，1067881 [ P].1993.［9］Erik Miller.Preparation of acylsalicylate derivatives: GB, 1168289[P].1968.[10] Andrew Robertson.Amino-phenol compounds: US, 3431293[P].1969.[11] Erik Miller.Salicylamide derivatives: GB, 1101747[P].1968.[12] Casolive Benguerel.Acylation of p-acetamid ophenyl 2 –hydroxy benzoate: ES, 501686[P].1982.

第三篇：绿色化学

“绿色化学”读后感

化工学院09工业分析与检验班赵静090917029

一直以来，人们都把化学和污染联系在一起。但是自从我学习了“绿色化学”这门课时，我发现原来化学生产也不一定会产生污染，只要处理得好，化学工业也照样是环保的。化学工业之所以会产生污染，很大原因是化工生产没有很好的和自然相和谐。企业只知道怎么去盈利，却忘记了怎么处理反应使得它对环境友好。“绿色化学”讲述的就是如何绿色的，环保的进行化工生产。我们可以改变反应产物（如加入环境友好的绿色助剂）使得生产绿色化。也可以通过处理产物制造一个循环或进行无污染排放。

随着化学工业的发展，人们生活的环境质量令人堪忧，全世界都开始高度重视环境问题。我们只有一个地球，保护环境人人有责，化工生产产生的污染跟人们的生活息息相关，化工厂排放的“三废”严重影响着人们的健康。过去做有关污染化学题目老是有选择题的选项是：增长烟囱进行排放。我觉得这种方法是非常可笑的。要进行无污染生产需要的当然还是先进技术和设备，我认为企业如果能花费大量资金来引进对环境友好的技术，不仅能创造一个良好的环境，而且还能获得丰厚的利润。只有生产和环境相和谐了，过去的蓝天白云，青山绿水才会重现。不要等到拍卖世界上最后一滴纯净水的时候才后悔。

对于我们学化学专业的大学生而言，学好专业知识是当前最首要的任务之

一。只有基础打好了，对日后的生产才会有所了解，才会懂得怎么进行无污染的生产。

绿色化学在我们日常的生活中起着越来越大的作用，对于我们化学专业的大学生更应该懂得我们以后的责任：“懂得我们不仅仅是创造更大的经济效益，也要做到环境依然重要”。

第四篇：绿色化学与环境保护

绿色化学与环境保护

摘要：绿色化学是指利用一系列原理来降低或消除在化工产品的设计、生产及应用中有 害物质的使用和产生的科学。它致力于从源头上制止污染物的生成。发展绿色化学是实现 环境保护的途径。

关键词： 绿色化学、环境保护、可持续发展

从七八百年前人类开始用煤产生的空气污染到当代多方面的全球环境问题，无不与化学科学密切相关。化学工业的迅猛发展，在为人类创造大量物质财富的同时，产生的大量排放物对生态环境造成极大的威胁。为了保护环境和促进经济社会可持续发展，大力研究和开发从源头上减少和消除污染的绿色化学势在必行。

1传统化学的贡献与危害

化学对人类做出了巨大贡献，我们每个人的衣食住行都离不开化学。化学，尤其是有机合成化学的发展和进步，在很大程度上提高了人类的生活质量，改变了人类的生活方式。药品的发展减轻了人类的痛苦，延长了人类的寿命；农药、化肥的大力发展使人类得以增产增收，减轻了人121增长对食物需求的压力；聚合物技术的创新促进了制衣等日用产品和建筑材料以及电视、电话、计算机等高科技产品部件的更新换代。20世纪化学工业的巨大成就举世瞩目，它在国民经济中的发展速度超出了其他任何部门。不幸的是，在许多成功的故事中蕴涵着一些化学家们所始料不及的不良后果。例如，当时人们没有认识到那些多氯代杀虫剂像l，l—双(4—氯苯基)—2，2，2—三氯乙烷(DDT)，会由鸟类进行生物富集，引起蛋壳变薄和筑巢失败，从而导致游隼、秃鹰、鹗和鹈鹕等鸟类数量的急剧下降[1]。传统的化学化工对整个人类赖以生存的生态环境造成的严重污染和破坏是不争之事实，人类正面临着有史以来最为严峻的环境危机。

随着世界人口的急剧增加、各国工业化进程的加快、资源和能源的大量消耗与日渐枯竭、工农业污染物和生活废弃物等的大量排放，人类生存的生态环境迅速恶化，主要表现为大气被污染、酸雨成灾、全球气候变暖、臭氧层被破坏、淡水资源紧张和被污染、海洋被污染、土地资源退化和沙漠化、森林锐减、生物多样性减少、固体废弃物造成污染等。目前，人类赖以生存的自然环境遭到破坏，人与自然的矛盾激化。2绿色化学的兴起

在过去的20多年中，化学工业在致力于减少污染危害方面作了巨大的努力，化学家们发展了许多新方法来处理化学废物及减轻废物排放的后果，新的分析检测手段、新的控制程序、综合治疗技术等被不断提出，这些努力对减少污染危害的作用值得称道，但这些被动的污染控制技术并不是绿色化学。

那么什么是绿色化学?绿色化学就是在化学品的设计、制造和使用过程中利用一系列的原则来减少、甚至消除有毒有害物质的使用或在过程中的生成。

绿色化学又称可持续化学、环境友好化学、环境无害化学、清洁化学，是指利用一系列原理来降低或消除在化工产品的设计、生产及应用中有害物质的使用和产生的科学。它是从最基本的分子科学出发提供解决环境问题的根本办法，而不是以“绷带和补丁”的方式来降低危害[2]。从1991年绿色化学概念的形成到现在，绿色化学已成为全球研究的热点。研究内容涉及再生的原材料、溶剂、催化剂、试剂、设计安全的化学品及合成方法等领域。面对生态环境问题的挑战，绿色化学及技术将成为人类强有力的武器而发挥重要作用。

绿色化学与传统化学的不同在于前者更多的考虑环境、经济和社会的和谐发展，使环境资源的化学变换体系成为一种更有效的运行模式，对环境支持系统的破坏作用更小，进而改善环境质量，促进人类和自然关系的协调。传统化学只对目标产物有兴趣，常常用收率和选择性两个指标来评价化学效率，而对这一化学过程所产生的其他物质统统视为废物，对环境对资源关注甚少。

绿色化学与环境化学的不同之处在于前者是研究对环境友好的化学反应和技术，特别是新的催化反应技术，而环境化学则是研究影响环境的化学问题。

绿色化学与环境治理的不同在于前者是污染预防，即从源头上防止污染的生成；环境治理是末端治理，即对已经污染的环境进行治理。

自从绿色化学这一颇具生命力的新兴交叉学科出现以来，受到我国高等院校、科研院所以及相关工农业部门的积极和热情关注，并纷纷展开研究和探索。然而，绿色化学在我国尚属于起步阶段，面对机遇和挑战，应大力推广绿色化学的知识、研究和应用。

绿色化学这一新兴学科绝非仅与合成化学和工程学有关，从美国提出至今，包括环境化学家和化学、化工分支学科专家都发挥着相当重要的作用。要从节约能源、资源，特别是防止生态和环境污染的观点重新审视和革新传统化学[3]。

3绿色化学十二条原理 1998年，明确了绿色化学的十二条原则，简称前十二条：(1)预防防止产生废物比在其产生后再处理或清除更好。

(2)原子经济性设计合成方法时，应尽可能使用于生产加工过程的材料都进入最后的产品中。

(3)无害(或少害)的化学合成所设计的合成方法应该对人类 健康和环境具有小的或没有毒性。

(4)设计无危险的化学品化学产品应该设计为使其有效地显示所期望的功能而毒性最小。

(5)安全的溶剂和助剂所使用的辅助物质包括溶剂、分离试剂盒其他物品，当使用时都应该是无害的。

(6)设计要讲求能效化学加工过程的能源要求应该考虑它们的环境和经济的影响并应尽量节省。如果可能，合成方法应在室温和常压下进行。

(7)使用可再生的原料当技术和经济上可行，原料和加工厂粗料都应 可再生。

(8)减少衍生物如果可能，尽量减少和避免利用衍生化反应。因为，此种步骤需要添加额外的试剂并且可能产生废弃物。

(9)催化作用采用具有高选择性的催化剂比化学计量学助剂要优越得多。

(10)设计要考虑降解设计化学产品应使它们在功能终了时，分解为无害的降解产物并不在环境中长期存在。

(11)为了预防污染进行实时分析需要进一步开发新的分析方法，使其可进行实时的生产过程监测并在有害物质形成之前予以控制。

(12)防止事故发生的固有安全化学在化学过程中使用的物质和物质形态的选择，应使其尽可能地减少发生包括释放、爆炸以及着火等化学事故的潜在可能性。

绿色化学的12条原理是相互关联的，综合的考虑施行更为有效。然而，在一项绿色化学研究项目中不易同时体现这12条原理，实质上最关键的核心精神就是在化学品的创造、应用乃至报废的整个过程中做到少废、无废和无毒、无害。

绿色化学的这12条原理可被进～步浓缩成两个主要的观点。第一观点是可持续发展性：也就是说，反应应该在尽可能产生少量废料的情况下发生。第二点是减少废料：也就是说，反应最后产生的废物中应该还有尽量少的有毒、有害和其他废料[4]。4发展绿色化学是实现生态环境保护的途径

从科学观点看，绿色化学是对传统化学思维的创新和发展；从环境观点看，绿色化学是从源头上消除污染，保护环境的新科学和新技术；从经济观点看，绿色化学是合理利用资源和能源，实现可持续发展的核心战略之一。绿色化学是对化学工业乃至整个现代工业的革命。同时，绿色化学的出现也推动了现代化学面向社会生活延展，它与人类的生活质量、环境保护、人类福利及可持续发展密切相关。4．1资源利用与保护

随着人口的增长，有限资源的使用成为可持续发展的一个重要挑战。资源的重新利用是绿色化学的主要原则之一，也是研究中的一个非常活跃的领域。对于有限的资源来说，最重要的是绿色化学力求把废弃物转变为可利用的原料。

在绿色化学和绿色工程中，氢能源成为研究得比较活跃的领域。在制造和使用中经济可行并且可以确保能量平衡的光电能和太阳能正在开发。通过绿色化学的研究，可能研制出产生风和地热能所需的材料。总之，未来的能量需求应转向一种可持续发展的平衡。在这种转变中绿色化学将发挥重要作用。

另外，水资源已成为2l世纪可持续发展最大的挑战。绿色化学通过防止水源污染和环境友好的水处理方法来提高水的供给和水的质量。绿色化学的研究致力于寻找更可持续发展的方法来纯化饮用水，通过使用无氯的消毒剂，水不仅得到纯化而且不会产生毒性及生物富集物质。

4．2全球气候变暖的减缓

目前，全球呈现气候变暖的趋势，解决该问题的核心是如何减少温室气体的产生及对大气的排放。从经济可持续发展和环境保护的角度出发，重要的是发展新的科学技术。绿色化学可以设计和发展更灵活的处理二氧化碳的方法，例如，将二氧化碳转变为聚合材料或建筑材料。将废弃物二氧化碳转变为原料将是以经济可持续发展和环境保护的观点处理和控制二氧化碳的一个重要途径。4．3环境中有毒物质的控制

有毒物质的产生及对环境的释放一直是全球性的环境问题之一。目前，生物富集的化学品和内分泌干扰物等持久性有机污染物得到全世界的广泛关注。绿色化学的最大力度就是在分子水平上审视毒性物质，通过了解毒性物质对人体及生态的作用机制，设计分子结构，使分子不显现一定的毒性终点，或破坏毒性的作用机制。这些原则和技术可广泛应用于染料、杀虫剂、塑料及制药等领域[5]。

5绿色化学与环境保护

自从人类环境问题被提出来。各国都是采用环境治理的办法进行环境保护，环境治理也叫环境污染的末端治理。是对已被污染的环境进行物理、化学、生物等方法的治理，使之恢复到被污染前的情况。实际环境保护是带有一种被动色彩。是在已经对环境造成破坏的前提下，迫使人们去反思，是一种不得已的被动行为。人们在集累了多年的环境治理经验后，认识到只有改变传统的生产模式，倡导绿色化生产，在污染的源头防止污染的产生，走可持续发展的道路。发展绿色化学工艺宋代替传统的化学工艺．才能从根本上消除环境污染。绿色化学的出现，为人类最终从化学的角度解决环境和能源问题带来了新希望。

绿色化学是对环境更友善的化学，这种绿色意识是人类追求自然界完美的一种高级表现。绿色化学与环境保护是属于两个不同层次的概念。它不把人看成是自然的主宰者，而是看着自然界中普通的一员，追求的是人对自然的尊重以及人与自然和谐的关系。它和通常讲的“环保意识”不同。通常讲的环保意识带有明显的被动状态。当我们谈到污染，污染给人类带来多少疾病，多大经济损失的时候，实际上还是把人放在与自然相对立的位置上，是在以人为中心的基点上宋处理人与自然的关系，在这种思想的指导下。人们可以去治理和解决一些急迫的污染问题，但对于眼下不对人产生危害而仅危害自然的行为反应就不那么在意了。只有在以绿色意识为核心谈环保意识的时候，才会有正确持续的作用。绿色化学是当今国际上化学学科研究的前沿。绿色化学是用化学的技术和方法，从源头上减少或消灭那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂、产物、副产物的科学。绿色化学的目标是不使用有毒、有害的物质，不生产废物，不处理废物。它和“末端治理”不同，是一门“从源头上阻止污染”的化学。又称环境无害化学。

绿色化学要求化学家在研究和设计化学品和化学过程的同时，考虑它的环境副作用，尽可能减少环境副作用。并且考虑它在技术上和经济上的可行性，所以绿色化学是从环境保护、科学技术和经济效益三方面来考虑的[6]。

6结语

可持续发展战略是解决环境问题的根本途径，而绿色化学是可持续发展强有力的技术支撑。绿色化学使用现代化学的原理和方法来减少或消除对人类和环境有害的原料、催化剂、溶剂、试剂、产物、副产物的使用和产生，使所开发的化学产品和过程更加友好。绿色化学从源头上阻止污染，是防治污染的最好办法。因此，无论在化学界还是在环境科学界都引起了广泛的关注。在我国，绿色化学的研究尚处于起步阶段。面对环境保护的挑战，我国应大力扩展绿色化学的研究领域。绿色化学不仅要针对于化学工业过程，从节约能源和防止污染的观点重新审视和改革传统化学，而且要求我们对环境的治理从治标转向治本，对环境科学提出更高的要求。环境科学不能只局限于像跟踪污染物这样的老课题——只注意污染的减轻和补救，环境研究应从单纯的清除污染深入到污染的预防。因此为了保护环境和促进经济社会可持续发展，要为环境而设计化学，大力研究和开发从源头上减少和消除污染的绿色化学。绿色象征着生命，象征着人与自然的和谐，绿色化学是人类生存和社会可持续发展的必然选择。

参考文献：

[1]赵文岩，戴树桂，韩萌．绿色化学研究与生态环境保护[J]．生态环境，2004.13(3)：42-428．

[2] 闫立峰主编，绿色化学[M]．中国科学技术大学出版社，2007．

[3]杨德红，杨本勇，李慧，张留学。绿色化学[M]．黄河水利出版社，2008． [4] 戴树桂主编．环境化学[M]．高等教育出版社．2006．

[5](美)马特洛克著，汪志勇等译，绿色化学导论[M]．石油化工出版社．2006 [6](美)库宁汉姆．塞果编著，戴树桂主译，环境科学：全球关注[M]．科学出版社，2004．

第五篇：环境保护与绿色化学

课

题

环境保护与绿色化学

一、教学设计

新的课程标准要求我们教学要生活化，要采取“探究性教学”、“互动对话式教学”，要从学生已有的生活和知识经验出发，以学生主体性，引导学生发现问题，并引发思考和讨论，最终解决问题。本节课学习的 环境保护是目前社会发展的重大问题，直接影响到人类的生存与发展。然而由于人口的急剧增长和经济的高速发展，我们向自然过多的索取，使环境遭到严重的破坏。保护生态环境，尊重自然，是人类实现可持续发展的基础。绿色意识为核心提倡环境保护，走可持续发展之路是当今社会发展的必然。本课内容分两个主题，主题1首先是让学生在做社会调查和资料收集整理的基础上，意识到环境污染的严重性和环境保护的紧迫性，并让学生对常见的环境污染进行交流与讨论，找出相关污染的来源、危害及防治措施。主题2则建立在学生了解已有环境知识的基础上，在讨论中认识环境污染的预防（绿色化学）的相关知识与科学方法，从而逐步形成绿色化学的观念。

二、教材分析

1、地位与作用

本节课为人教版必修二第四章第二节，是高中化学必修模块的最后一节，以化学与可持续发展为主题，站在资源利用和环境保护这一角度，进一步阐明化学和人类可持续发展的关系，是上节内容进一步深化。人类从自然界获取全部的能源，其中的大多数属于不可再生的资源。人类要实现可持续发展的同时，不仅要注重资源开发，而且要做 到资源的合理开发和利用，同时我们还应做好环境的保护。而化学不仅对资源的合理开发起到指导作用，同时在资源的综合利用以及环境保护方面也有重要意义。为此，教材在安排学习第一节内容之后，紧接着又安排了第二节内容，为的就是让学生在第一节课的学习基础上，通过这节课的学习增强环保意思，增强自身再扔，同时对“绿色化学”与可持续发展有一个全面的认识。

2、教学目标分析

一、知识与技能

1、让学生了解当今存在的主要环境问题和一些环境保护的知识

2、培养学生的环境保护意识和绿色化学思想

3、通过收集、调查、发言，培养学生团结合作、科研实践、组织表达等能力。

4、培养学生多角度、全方位分析、思考问题，综合运用知识解决问题的能力

二、过程与方法

1、课前学生按照学习内容进行社会调查，并查阅相关资料；

2、学生在课堂上就本节课的内容进行发言和讨论。

三、情感、态度与价值观

通过参加环境教育活动，了解一些环境知识，增强环保意识，树立主人翁社会责任感，体会化学与社会发展的关系。

教学重点

加强学生环境保护意识的培养，体会化学在环境保护中的作用与绿色化学的思想内涵。教学难点

学生环保意识的增强和绿色化学理念的形成。教学发法：创设情景→自主探究→讨论交流→反馈评价

课前准备

1、教师设置课题，学生分组进行社会调查，多途径收集相关资料，做好课堂的讨论发言的准备。

2、各组组长负责安排组员收集和整理原始材料，准备好发言内容。

3、教师课前准备好多媒体材料。教学过程

一、创设情境，引入课题

1、播放短片《“地球”我们美丽的家园》

（边播放边讲解）我们的美丽的家园-地球孕育了千姿百态的生物。然而，这颗蓝色的星球现在已伤痕累累！

2、播放短片《保护环境停止污染》

（边播放边讲解）我们的地球母亲正遭受着各种各样的危害：大气污染、水污染严重、赤潮、酸雨、臭氧空洞、固体废弃物与日俱增、温室效应、水土流失、土地沙漠化„„。面对日益恶化的生存环境，为了地球上所有生物生命的延续，请从现在开始，从我们自身做起，保护地球，爱护环境。

3、播放幻灯展示各种污染及环境问题。通过一系列图片让学生意识到环境污染的严重性和环境保护的迫切性。

二、组织学生发言、讨论，了解一些环境污染及防治措施知识 [引言]我们的周围存在着各种各样的环境污染，这些污染问题给我们的生产、生活带来的极大地危害，那么什么是“环境污染” 呢？我 们又是怎么对它进行分类的呢？ [教师归纳]：环境污染的定义及分类。

[过渡]：了解了环境污染的定义及分类后，下面我们请各小组对里面的几类环境污染问题进行讨论，并请代表发言。[问题1] 大气污染的来源、危害及防治措施。

[学生活动]讲述大气污染污染的来源、危害及防治措施。[问题2]“温室效应”和酸雨的形成、危害，及防治措施

[学生活动]小组成员讨论，小组代表发言讲述“温室效应”和酸雨的形成、危害，及防治措施

[教师]：小结并补充“伦敦烟雾事件”。[问题3]水体污染的来源、危害及治理

[学生活动]小组成员讨论，小组代表发言讲述水体污染的来源、危害及治理

[教师]：小结并补充“日本水祦病事件” [问题4] 居室污染的来源、危害及防治措施

[学生活动] 小组成员讨论，小组代表发言：如何防治居室污染

二、领悟“原子经济”的理念，体会绿色化学的思想。

[引言]我们现在的许多生产或多或少都存在的一定的污染，我们往往是在污染出现后才进行处理，有没有既能合理使用自然资源，同时可以保护环境的措施呢。绿色化学的核心就是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。

[学生活动]阅读教材，了解什么是绿色化学 ？什么是原子经济？ [教师归纳] 绿色化学和原子

[学生活动]课本 “思考与交流” 乙烯生产环氧乙烷

[教师讲解]

1、原子利用率=M（环氧乙烷）/ M（环氧乙烷）+ M（CaCl2）+ M（H2O）2、100% [投影并讲解] 《绿色化学示意图》 [课堂小结]： [课堂训练]：

1．关于“绿色化学”的特点的概述错误的是（D）

A、采用无毒无害的原料，生产有利环保、人体健康和安全的产品

B、在无毒、无害的条件下反应，减少废物向环境排放

C、充分利用能源、资源，提高原子利用率，使原料的原子都成为产品

D、尽可能利用天然植物作为原料进行化工生产，产出绿色产品

2、我国三峡工程所提供的清洁、廉价、强劲、可再生能源——水电，相当于每年燃烧3000万吨原煤的火力发电厂产生的电能，因此三峡工程有助于控制()①温室效应 ②酸雨的形成 ③空气中的固体颗粒浓度 ④白色污染

A.只有①

B.只有①②

C.①②③ D.①②③④

3、从防止污染、减少用酸量的角度分析，下列利用金属铜制取Cu(NO3)2的方法中最理想的是（）

A．

B．

C． D．

4、环境污染已成为人类社会面临的重大威胁，各种污染数不胜数。下列名词与环境污染无关的是：①温室效应； ②赤潮； ③酸雨； ④光化学污染；⑤臭氧空洞； ⑥潮汐； ⑦大脖子病； ⑧水体富营养化。()A．②⑥ B．⑥⑦ C．①③⑤ D．④⑤⑧

5、用Na2SO3可以治理工业SO2尾气污染，这是一种治理SO2尾气污染比较新颖的方法。具体操作是：①将含有SO2气体的工厂尾气通入到Na2SO3溶液中，使其吸收含有尾气中的SO2气体；②将富集有SO2气体的溶液加热，即可使其中的SO2气体逸出，这些SO2气体可以应用于制取H2SO4。该方法中Na2SO3可以循环使用，符合绿色化学的基本原则。请根据上述信息解答下列试题：（1）写出①、②两步的化学方程式

① ； ②。

（2）今有10m3的0.1mol/L的Na2SO3溶液，每次吸收标准状况下的含有SO2气体的尾气89.6m3后，即达到了饱和状态。试求该工厂产生的 尾气中SO2气体的体积分数是多少。

[环保倡议]：环境保护，从我做起！并讨论在平时的日常生活中如何做到环境保护？

教学后记：

当今的课堂教育除知识、能力外，我们还应关注学生思想道德的教育，而这节课就是一个很好的载体。通过这节课的学习，同学们不仅学习了丰富的环境保护知识和绿色化学理念，体会到了化学对社会发展的重要贡献，而且增强环保意识和主人翁责任感。通过“创设情景→自主探究→讨论交流→反馈评价”的教学模式，学生在课前所做的大量的资料查阅和收集整理，不仅培养了他们的自主学习、团结合作能力的还极大地调动了他们参与课堂教学的积极性。在课堂教学中，借助视频、图片等多媒体进行教学，在增大信息量的同时，让学生更多、更全面地认识环境污染的形成、危害及防治，从而清醒地认识到环境保护的重要性和迫切性。课堂教学中采取的“学生自主讨论－师生共同探讨”的教学方法，激发了学生的学习积极性，锻炼了他们的语言组织能力，同时进一步增强他们的环保意识和社会责任感。