2.采用无毒,无害的原料
为使制得的中间体具有进一步转化所需的官能团和反应性,在现有化工生
产中仍使用剧毒的光气和氢氰酸等作为原料.为了人类健康和社区安全.需要用
无毒无害的原料代替它们来生产所需的化工产品.
在代替剧毒的光气作原料生产有机化工原料方面.Riley等报道了工业上已
开发成功一种由胺类和二氧比碳生产异氰酸酯的新技术.在特殊的反应体系中采
用一氧化碳直接羰化有机胺生产异氰酸酯的工业化技术也由Manzer,;开发成功.
Tundo报道了用二氧化碳代替光气生产碳酸二甲酯的新方法.Komiya研究开发了
在固态熔融的状态下.采用双酚A和碳酸二甲酯聚合生产聚碳酸酯的新技术.它
取代了常规的光气合成路线.并同时实现了两个绿色化学目标.一是不使用有毒
有害的原料,二是由于反应在熔融状态下进行.不使用作为溶剂的可疑的致癌物
一甲基氯化物.
关于代替剧毒氢氰酸原料,Monsanto公司从无毒无害的二乙醇胺原料出发.
经过催化蜕氢.开发了安全生产氨基二乙酸钠的工艺,改变了过去的拟氨,甲醛
和氢氰酸为原料的二步合成路线.并因此获得了1996年美国总统绿色化学挑战
奖中的变更合成路线奖.
3.采用无毒.无害的催化剂
目前烃类的烷基他反应一般使用氧氟酸,硫酸,三氯化铝等液体酸催化剂.
这些液体催化剂共同缺点是,对设备的腐蚀严重,对人身危害和产生废渣,污染
环境.为了保护环境.多年来国外正从分子筛,杂多酸,超强酸等新催化材料中
大力开发固体酸烷基化催化剂.其中采用新型分子筛催化剂的乙苯
液相烃他技术
引人注目,这种催化剂选择性很高.乙苯重量收率超过99.6%.而且催化剂寿命
长.还有一种生产线性烷基苯的固体酸催化剂替代了氢氟酸催化剂,改善了生产
环境,已工业化.在固体酸烷基化的研究中.还应进一步提高催化剂的选择性.
以降低产品中的杂质含量;提高催化剂的稳定性.以延长运转周期;降低原料中的
苯烯比.以提高经济效益.异丁烷与丁烯的烷基化是炼油工业申提供高辛烷值组
分的一项重要工艺.近年新配方汽油的出现,限制汽油中芳烃和烯烃含量更增添
了该工艺的重要性.目前这种工艺使用氢氟酸或硫酸为催化剂.
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4,采用无毒,无害的溶剂
大量的与化学品制造相关的污染问题不仅来源于原料和产品,而且源自在
其制造过程中使用的物质.最常见的是在反应介质,分离和配方中所用的溶剂.
当前广泛使用的溶剂是挥发性有机化合物(VOC).其在使用过程中有的会引起地
面臭氧的形成.有的会引起水源污染.因此.需要限制这类溶剂的使用.采用无
毒无害的溶剂代替挥发性有机化合物作溶剂已成为绿色化学的重要研究方向.
在无毒无害溶剂的研究中.最活跃的研究项目是开发超临界流体(SCF).
特别是超临界二氧化碳作溶剂.超临界二氧化碳是指温度和压力均在其临界点
(3llC,7477.7gkPa)以上的二氧化碳流体.它通常具有液体的密度.因而有常规
液态溶剂的溶解度;在相同条件下.它又具有气体的粘度,因而又具有很高的传质
速度.而且.由于具有很大的可压缩性.流体的密度,溶剂溶解度和粘度等性能
均可由压力和温度的变化来调节.超临界二氧化碳的最大优点是无毒,不可燃,
价廉等.
除采用超临界溶剂外.还有研究水或近临界水作为溶剂以及有机溶剂/水相
界面反应.采用水作溶剂虽然能避免有机溶剂,但由于其溶解度有限,限制了它
的应用,而且还要注意废水是否会造成污染.在有机溶剂/水相界面反应中.一
般采用毒性较小的溶剂(甲苯)代替原有毒性较大的溶剂,如二甲基甲酰胺,二甲
基亚砜,醋酸等.采用无溶剂的固相反应也是避免使用挥发性溶剂的一个研究动
向,如用微波来促进固,固相有机反应.