藥物合成中的綠色化學(xué)

1、化學(xué)合成中的化學(xué)合成中的 綠色化學(xué)綠色化學(xué)綠色化學(xué)綠色化學(xué)B應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例A基本概述基本概述C結(jié)語結(jié)語Part A基本概述基本概述綠色化學(xué)和綠色制藥工業(yè)綠色化學(xué)和綠色制藥工業(yè) 20世紀(jì)初，化學(xué)家提出了與傳統(tǒng)的世紀(jì)初，化學(xué)家提出了與傳統(tǒng)的“治理污治理污染染”不同的不同的“綠色化學(xué)綠色化學(xué)”的概念，即如何從源的概念，即如何從源頭上減少甚至消除污染的產(chǎn)生。頭上減少甚至消除污染的產(chǎn)生。 綠色化學(xué)綠色化學(xué)： 指設(shè)計和生指設(shè)計和生產(chǎn)沒有或者只產(chǎn)沒有或者只有盡可能小的有盡可能小的環(huán)境負(fù)作用并環(huán)境負(fù)作用并且在技術(shù)上和且在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上可行的經(jīng)濟(jì)上可行的化學(xué)品和化學(xué)化學(xué)品和化學(xué)過程。過程。綠色制藥工業(yè)綠色制藥

2、工業(yè)：將綠色化學(xué)的原：將綠色化學(xué)的原理和技術(shù)運(yùn)用于制藥工業(yè)，以達(dá)理和技術(shù)運(yùn)用于制藥工業(yè)，以達(dá)到綠色工藝的要求。到綠色工藝的要求。綠色化學(xué)的綠色化學(xué)的1212條基本原理和特點(diǎn)條基本原理和特點(diǎn) （1）預(yù)防（）預(yù)防（prevention) )（2）原子經(jīng)濟(jì)性（原子經(jīng)濟(jì)性（atom economy ) ) ( (3) ) 無害（或少害）的化學(xué)合成無害（或少害）的化學(xué)合成（4）設(shè)計無危險的化學(xué)品）設(shè)計無危險的化學(xué)品 （5）安全的溶劑和助劑）安全的溶劑和助劑 （6）設(shè)計要講求能效）設(shè)計要講求能效 （7）使用可再生的原料）使用可再生的原料 （8）減少衍生物）減少衍生物 ( (9) ) 催化作用催化作用（10

3、）設(shè)計要考慮降解）設(shè)計要考慮降解 （11）為了預(yù)防污染進(jìn)行實(shí)時分析）為了預(yù)防污染進(jìn)行實(shí)時分析 （12）防止事故發(fā)生的固有安全化學(xué)）防止事故發(fā)生的固有安全化學(xué) TrostTrost提出，以原子利用率衡量反應(yīng)的原子經(jīng)濟(jì)性提出，以原子利用率衡量反應(yīng)的原子經(jīng)濟(jì)性。 Enichem公司開發(fā)的用鈦硅分子篩催化劑進(jìn)行己酮肟化的新工藝,使環(huán)己酮轉(zhuǎn)化達(dá)99.9%。某些有機(jī)產(chǎn)品的生產(chǎn),如甲醇碳化制醋酸、丙烯腈甲?；贫∪┑?也都屬于“原子經(jīng)濟(jì)”反應(yīng)。 這說明人類已能在原子水平上進(jìn)行化學(xué)品的合成,使化工生產(chǎn)更加高效、節(jié)能和綠色化原子經(jīng)濟(jì)性 產(chǎn)品的質(zhì)量產(chǎn)品的質(zhì)量 原子利用率原子利用率= = X100% X100% 全

4、部反應(yīng)物的質(zhì)量全部反應(yīng)物的質(zhì)量采用無毒、無害的原料采用無毒、無害的原料 為使制得的中間體具有進(jìn)一步轉(zhuǎn)化所需的官能團(tuán)和反應(yīng)性，在現(xiàn)有化工生產(chǎn)中仍使用劇毒的光氣和氫氰酸等作為原料。為了人類健康和社區(qū)安全。 需要用無毒無害的原料代替它們來生產(chǎn)所需的化工產(chǎn)品。在代替劇毒的光氣作原料生產(chǎn)有機(jī)化工原料方面有： Riley等報道了工業(yè)上已開發(fā)成功一種由胺類和二氧比碳生產(chǎn)異氰酸酯的新技術(shù)。 Tundo報道了用二氧化碳代替光氣生產(chǎn)碳酸二甲酯的新方法。 Komiya研究開發(fā)了在固態(tài) 熔融的狀態(tài)下。采用雙酚A和碳酸二甲酯聚合生產(chǎn)聚碳酸酯的新技術(shù)。它取代了常規(guī)的光氣合成路線。并同時實(shí)現(xiàn)了兩個綠色化學(xué)目標(biāo)。一是不使用有

5、毒有害的原料，二是 由于反應(yīng)在熔融狀態(tài)下進(jìn)行。不使用作為溶劑的可疑的致癌物一甲基氯化物。 關(guān)于代替劇毒氫氰酸原料，Monsanto公司從無毒無害的二乙醇胺原料出發(fā)。經(jīng)過催化蛻氫。開發(fā)了安全生產(chǎn)氨基二乙酸鈉的工藝，改變了過去的擬氨、 甲醛和氫氰酸為原料的二步合成路線。 采用無毒、無害的溶劑采用無毒、無害的溶劑 大量的與化學(xué)品制造相關(guān)的污染問題不僅來源于原料和產(chǎn)品，而且源自在其制造過程中使用的物質(zhì)。當(dāng)前廣泛使用的溶劑是揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)。其在使用過程中有的會引起地面臭氧的形成。有的會引起水源污染。因此。需要限制這類溶劑的使用。 在無毒無害溶劑的研究中。最活躍的研究項(xiàng)目是開發(fā)超臨界流體（SC

6、F)。特別是超臨界二氧化碳作溶劑。超臨界二氧化碳是指溫度和壓力均在其臨界點(diǎn) (3llC、7477.7gkPa)以上的二氧化碳流體。它通常具有液體的密度，它又具有氣體的粘度，因而又具有很高的傳質(zhì)速度。超臨界二氧化碳的最大優(yōu)點(diǎn)是無毒、不可燃、價廉等。 除采用超臨界溶劑外。還有研究水或近臨界水作為溶劑以及有機(jī)溶劑/水相界面反應(yīng)。采用無溶劑的固相反應(yīng)也是避免使用揮發(fā)性溶劑的一個研究動向，如用微波來促進(jìn)固、固相有機(jī)反應(yīng)。 采用無毒無害的催化劑采用無毒無害的催化劑 目前烴類的烷基他反應(yīng)一般使用氧氟酸、硫酸、三氯化鋁等液體酸催化劑。這些液體催化劑目前烴類的烷基他反應(yīng)一般使用氧氟酸、硫酸、三氯化鋁等液體酸催化

7、劑。這些液體催化劑共同缺點(diǎn)是，對設(shè)備的腐蝕嚴(yán)重、對人身危害和產(chǎn)生廢渣、共同缺點(diǎn)是，對設(shè)備的腐蝕嚴(yán)重、對人身危害和產(chǎn)生廢渣、 污染環(huán)境。為了保護(hù)環(huán)境。多年來國污染環(huán)境。為了保護(hù)環(huán)境。多年來國外正從分子篩、雜多酸、超強(qiáng)酸等新催化材料中大力開發(fā)外正從分子篩、雜多酸、超強(qiáng)酸等新催化材料中大力開發(fā)固體酸烷基化催化劑固體酸烷基化催化劑。 在固體酸烷基化的研究中，還應(yīng)進(jìn)一步提高催化劑的選擇性。以降低產(chǎn)品中的雜質(zhì)含量在固體酸烷基化的研究中，還應(yīng)進(jìn)一步提高催化劑的選擇性。以降低產(chǎn)品中的雜質(zhì)含量; 提高提高催化劑的穩(wěn)定性，以延長運(yùn)轉(zhuǎn)周期催化劑的穩(wěn)定性，以延長運(yùn)轉(zhuǎn)周期;以提高經(jīng)濟(jì)效益。以提高經(jīng)濟(jì)效益。 異丁異丁 烷

8、與丁烯的烷基化是煉油工業(yè)申提供高辛烷值組分的一項(xiàng)重要工藝。近年新配方汽油的烷與丁烯的烷基化是煉油工業(yè)申提供高辛烷值組分的一項(xiàng)重要工藝。近年新配方汽油的出現(xiàn)，限制汽油中芳烴和烯烴含量更增添了該工藝的重要性。目前這種工藝使用氫氟酸或硫酸為出現(xiàn)，限制汽油中芳烴和烯烴含量更增添了該工藝的重要性。目前這種工藝使用氫氟酸或硫酸為催化劑。催化劑。利用可再生的資源合成化學(xué)品利用可再生的資源合成化學(xué)品 利用利用生物量生物量(生物原料生物原料)(Biomass)代替當(dāng)前廣泛使用的石油，是保護(hù)環(huán)境的一個長遠(yuǎn)的代替當(dāng)前廣泛使用的石油，是保護(hù)環(huán)境的一個長遠(yuǎn)的發(fā)展方向。發(fā)展方向。1996年美國總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎中的學(xué)術(shù)獎

9、授予年美國總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎中的學(xué)術(shù)獎授予TaxaA大學(xué)大學(xué)M. Holtzapp教授，教授，就是南于其開發(fā)了一系列技術(shù)。把廢生物質(zhì)轉(zhuǎn)化成動物飼料、工業(yè)化學(xué)品和然料。就是南于其開發(fā)了一系列技術(shù)。把廢生物質(zhì)轉(zhuǎn)化成動物飼料、工業(yè)化學(xué)品和然料。 物質(zhì)主要由淀粉及紆維素等組成。前者易于轉(zhuǎn)化為葡萄糖。而后者則由于結(jié)晶及與木物質(zhì)主要由淀粉及紆維素等組成。前者易于轉(zhuǎn)化為葡萄糖。而后者則由于結(jié)晶及與木質(zhì)素共生等原因，通過纖維素酶等轉(zhuǎn)比為葡萄糖，難度較大。質(zhì)素共生等原因，通過纖維素酶等轉(zhuǎn)比為葡萄糖，難度較大。Frost 報道以葡萄糖為原料，報道以葡萄糖為原料，通過酶反應(yīng)可制得通過酶反應(yīng)可制得己二酸、鄰苯二酚和對

10、苯二酚己二酸、鄰苯二酚和對苯二酚等。尤其是不需要從傳統(tǒng)的苯開始采制運(yùn)等。尤其是不需要從傳統(tǒng)的苯開始采制運(yùn)作為尼龍?jiān)系募憾崛〉昧孙@著進(jìn)展。作為尼龍?jiān)系募憾崛〉昧孙@著進(jìn)展。 另外另外,Gfoss首創(chuàng)了利用生物或農(nóng)業(yè)廢物如多糖類制造新型聚合物的工作。由于其同時首創(chuàng)了利用生物或農(nóng)業(yè)廢物如多糖類制造新型聚合物的工作。由于其同時解決了多個環(huán)保問題，因此引起人們的特別興趣。具優(yōu)越性在于聚解決了多個環(huán)保問題，因此引起人們的特別興趣。具優(yōu)越性在于聚 合物原料單體實(shí)現(xiàn)了合物原料單體實(shí)現(xiàn)了無害化無害化;生物催化轉(zhuǎn)化方法優(yōu)于常規(guī)的聚合方法，生物催化轉(zhuǎn)化方法優(yōu)于常規(guī)的聚合方法，Gross的聚合物還具有生物降解功

11、能。的聚合物還具有生物降解功能。 Part B應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例甲醇羰基化法合成乙酸甲醇羰基化法合成乙酸 丁烷液相氧化制乙酸丁烷液相氧化制乙酸乙醛氧化法乙醛氧化法1.乙酸合成乙酸合成 1968年美國年美國Monsanto公司的公司的Paulick 和和Roth發(fā)現(xiàn)了新的可溶性發(fā)現(xiàn)了新的可溶性羰羰基銠基銠-碘化物碘化物催化劑體系。它們對甲醇羰基化合成乙酸有更高的催化活性催化劑體系。它們對甲醇羰基化合成乙酸有更高的催化活性和選擇性（和選擇性（催化速催化速1.1103molAcOH/molRhh, 羰基化選擇性大于羰基化選擇性大于99%。）；反）；反應(yīng)條件變得十分緩和，反應(yīng)溫度降至應(yīng)條件變得十分緩和，

12、反應(yīng)溫度降至175200 oC，反應(yīng)壓力降至，反應(yīng)壓力降至6 MPa以下，產(chǎn)物以甲醇計收率為以下，產(chǎn)物以甲醇計收率為99%。 意義：意義： 從工業(yè)生產(chǎn)上實(shí)現(xiàn)了原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)，成為近代羰基合成技術(shù)發(fā)展從工業(yè)生產(chǎn)上實(shí)現(xiàn)了原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)，成為近代羰基合成技術(shù)發(fā)展道路上的里程碑；道路上的里程碑； 消除了氧化法合成乙酸的環(huán)境污染問題；消除了氧化法合成乙酸的環(huán)境污染問題； 開辟了可以不依賴石油和天然氣為原料的合成路線。開辟了可以不依賴石油和天然氣為原料的合成路線。 我國中科院化學(xué)所蔣大智等對甲醇羰我國中科院化學(xué)所蔣大智等對甲醇羰基化合成乙酸的催化劑和催化反應(yīng)體系進(jìn)基化合成乙酸的催化劑和催化反應(yīng)體系進(jìn)行改進(jìn)，他

13、們采用行改進(jìn)，他們采用高分子負(fù)載型銠催化劑高分子負(fù)載型銠催化劑，使催化反應(yīng)速度明顯提高，達(dá)到了使催化反應(yīng)速度明顯提高，達(dá)到了1.26.6103 molAcOH/molRhh, 時空時空產(chǎn)率高達(dá)產(chǎn)率高達(dá)15mol/L，羰基化產(chǎn)物選擇性保，羰基化產(chǎn)物選擇性保持在持在99%以上，形成具有自己特色的催化以上，形成具有自己特色的催化反應(yīng)體系。反應(yīng)體系。 2.替代氫氰酸的合成替代氫氰酸的合成 美國美國Shell公司用丙炔、甲醇為原料，鈀催化體公司用丙炔、甲醇為原料，鈀催化體系存在下化合成甲基丙烯酸甲酯。是環(huán)境友好的。系存在下化合成甲基丙烯酸甲酯。是環(huán)境友好的。 氫氰酸是常用的化工原料，有機(jī)玻璃的單體氫氰酸

14、是常用的化工原料，有機(jī)玻璃的單體-甲基甲基丙烯酸甲酯傳統(tǒng)的合成方法要以氫氰酸為原料。丙烯酸甲酯傳統(tǒng)的合成方法要以氫氰酸為原料。 原子利用率原子利用率31%原子利用率原子利用率76%4.4.環(huán)己酮肟的合成環(huán)己酮肟的合成 傳統(tǒng)的拉西法是：將氨經(jīng)空氣催化氧化生成傳統(tǒng)的拉西法是：將氨經(jīng)空氣催化氧化生成N2O3，用碳酸銨溶液吸收用碳酸銨溶液吸收N2O3 ，生成亞硝酸銨，然后用二氧，生成亞硝酸銨，然后用二氧化硫還原，生成羥胺二磺酸鹽，再水解得羥胺硫酸鹽：化硫還原，生成羥胺二磺酸鹽，再水解得羥胺硫酸鹽： 制備羥胺無機(jī)鹽還有多種方法，但所有這些方法的選制備羥胺無機(jī)鹽還有多種方法，但所有這些方法的選擇性都較差，

15、而且生成大量副產(chǎn)物。擇性都較差，而且生成大量副產(chǎn)物。 以上述的拉西法為例，每生產(chǎn)以上述的拉西法為例，每生產(chǎn)1t己內(nèi)酰胺就要產(chǎn)生己內(nèi)酰胺就要產(chǎn)生2.8t硫酸銨。這樣大量的硫酸銨鹽生成是工廠難以處理的問題，硫酸銨。這樣大量的硫酸銨鹽生成是工廠難以處理的問題，同時生產(chǎn)過程長、能耗也高同時生產(chǎn)過程長、能耗也高 。環(huán)己酮肟的合成環(huán)己酮肟生產(chǎn)環(huán)己酮肟生產(chǎn)新方法新方法 意大利埃尼集團(tuán)采用意大利埃尼集團(tuán)采用30%過氧化氫水溶液過氧化氫水溶液,在叔丁醇等溶液中，在叔丁醇等溶液中，以鈦硅分子篩（以鈦硅分子篩（TS-1）為催化劑，進(jìn)行環(huán)己酮氨氧化反應(yīng)）為催化劑，進(jìn)行環(huán)己酮氨氧化反應(yīng) 。 環(huán)己酮轉(zhuǎn)化率環(huán)己酮轉(zhuǎn)化率99

16、.9%，環(huán)己酮肟選擇性，環(huán)己酮肟選擇性98.2%，過氧化氫利，過氧化氫利用率為用率為93.2%，新的生產(chǎn)過程不生成硫酸銨。，新的生產(chǎn)過程不生成硫酸銨。 5.從葡萄糖合成從葡萄糖合成鄰苯二酚鄰苯二酚OHOHOHH+O2OHOHH2O2+C a t.B enzene6.從葡萄糖合成己二酸從葡萄糖合成己二酸OHON2OO2HNO3+H2OOHOOHNi或PdCatCu,NH4VO3adipic acid+ Draths Draths和和FrostFrost已經(jīng)研制出另一種基因修飾的已經(jīng)研制出另一種基因修飾的大腸桿菌，可抑制大腸桿菌，可抑制DHSDHS（一種抗氧化劑（一種抗氧化劑BHTBHT的潛在的潛

17、在替代物）和鄰苯二酚的進(jìn)一步反應(yīng)，故可將這些替代物）和鄰苯二酚的進(jìn)一步反應(yīng)，故可將這些化合物作為產(chǎn)品分離出來?；衔镒鳛楫a(chǎn)品分離出來。 因此，從葡萄糖出發(fā)通過生物合成因此，從葡萄糖出發(fā)通過生物合成DHSDHS和鄰苯和鄰苯二酚的合成路線與傳統(tǒng)合成方法相比，不僅可利二酚的合成路線與傳統(tǒng)合成方法相比，不僅可利用再生資源，而且可以避免有毒的苯及其加工過用再生資源，而且可以避免有毒的苯及其加工過程中生成的程中生成的N N2 2O O等造成的環(huán)境影響和對人體健康的等造成的環(huán)境影響和對人體健康的危害。危害。 7.非光氣法合成異氰酸酯非光氣法合成異氰酸酯 Monsanto公司的Rilly等研究了用二氧化碳和胺

18、直接生成異氰酸酯和氨基甲酸酯并成功開發(fā)出合成聚氨基甲酸酯的新方法。在有機(jī)堿存在下生成氨基甲酸酯陰離子，再在脫水劑例如醋酸酐或鄰磺酸基苯甲酸存在下脫水生成異氰酸酯：生成的醋酸加熱脫水后又可回收醋酐循環(huán)使用。 日本旭化成公司和美國杜邦公司開發(fā)了用一氧化碳和胺直接氧化羰化合成氨基甲酸酯，然后分解生成異氰酸酯的方法。 其關(guān)鍵是研制成功了活性高、選擇性好的氧化羰化催化劑，使反應(yīng)過程生成副產(chǎn)物減少，第二步熱分解反應(yīng)副產(chǎn)物也很少，異氰酸酯收率高，聚合很少發(fā)生。生成的甲醇可循環(huán)使用，此方法已用于工業(yè)生產(chǎn)。 新方法新方法 8.8.芐氯羰化合成苯乙酸芐氯羰化合成苯乙酸 由于要使用大量劇毒的氫氰酸，因此生由于要使用

19、大量劇毒的氫氰酸，因此生產(chǎn)過程極不安全。同時排放的廢物中難免不產(chǎn)過程極不安全。同時排放的廢物中難免不含有氰化物，因而對環(huán)境的影響亦嚴(yán)重。含有氰化物，因而對環(huán)境的影響亦嚴(yán)重。 新方法新方法 此反應(yīng)在水和有機(jī)物組成的兩相體系中進(jìn)行，此反應(yīng)在水和有機(jī)物組成的兩相體系中進(jìn)行，加入相轉(zhuǎn)移催化劑四丁基溴化銨等，促進(jìn)反應(yīng)加快。加入相轉(zhuǎn)移催化劑四丁基溴化銨等，促進(jìn)反應(yīng)加快。 用一氧化碳代替氫氰酸不僅避免使用劇毒原料，用一氧化碳代替氫氰酸不僅避免使用劇毒原料，而且原料成本也大大降低。而且原料成本也大大降低。 這一反應(yīng)不產(chǎn)生對環(huán)境有害的物質(zhì)，反應(yīng)后這一反應(yīng)不產(chǎn)生對環(huán)境有害的物質(zhì)，反應(yīng)后除生成氯化鈉外，基本上無其他

20、副產(chǎn)物生成。除生成氯化鈉外，基本上無其他副產(chǎn)物生成。9.硝酸鈰銨硝酸鈰銨 硝酸鈰銨是一種氧化性很強(qiáng)的橘扛色絡(luò)臺物硝酸鈰銨是一種氧化性很強(qiáng)的橘扛色絡(luò)臺物,屬屬于綠色化學(xué)品于綠色化學(xué)品,主要用作有機(jī)合成的催化劑、硝化劑主要用作有機(jī)合成的催化劑、硝化劑,氧化劑、聚合反應(yīng)的引發(fā)劑。氧化劑、聚合反應(yīng)的引發(fā)劑。 硝酸鈰銨在有機(jī)合成中的應(yīng)用硝酸鈰銨在有機(jī)合成中的應(yīng)用,可以降低引發(fā)劑重鉻可以降低引發(fā)劑重鉻酸鉀的用量酸鉀的用量,減少鉻的環(huán)境污染減少鉻的環(huán)境污染.作為催化劑作為催化劑,氧化劑和氧化劑和引發(fā)劑引發(fā)劑,硝酸飾銨具有反應(yīng)活性高、反應(yīng)條件溫和硝酸飾銨具有反應(yīng)活性高、反應(yīng)條件溫和,反反應(yīng)速度快、時間短應(yīng)速度

21、快、時間短,產(chǎn)率高、選擇性好、用量少、毒性產(chǎn)率高、選擇性好、用量少、毒性低、污染小等優(yōu)點(diǎn)。低、污染小等優(yōu)點(diǎn)。傳統(tǒng)工藝合成硝酸鈰銨傳統(tǒng)工藝合成硝酸鈰銨Ce2(CO3)3+ 6HNO3= 2Ce(NO3)3+ 3CO2+3H2O(1)2Ce2(NO3)3+ 3H2O2+ 4H2O= 2Ce(OH)3OOH+6HNO3(2)HNO3+ NH3H2O= NH4NO3+ H2O(3)2Ce2(OH)3OOH= 2Ce(OH)4+ O2(4)Ce(OH)4+ 6HNO3= H2Ce(NO3)6+ 4H2O(5)H2Ce(NO3)6+ 2NH4NO3=(NH4)2 Ce(NO3)6+2HNO3(6) 由此可

22、知由此可知,在傳統(tǒng)工藝合成硝酸鈰銨的過程中在傳統(tǒng)工藝合成硝酸鈰銨的過程中,在合成氫氧化鈰時在合成氫氧化鈰時,產(chǎn)生硝酸銨廢液污染產(chǎn)生硝酸銨廢液污染;在熱在熱的濃硝酸溶解前驅(qū)體氫氧化鈰時的濃硝酸溶解前驅(qū)體氫氧化鈰時,產(chǎn)生硝酸霧和二氧化氮污染產(chǎn)生硝酸霧和二氧化氮污染; 同時同時,產(chǎn)生副產(chǎn)物氧氣、水和二氧化碳。因此產(chǎn)生副產(chǎn)物氧氣、水和二氧化碳。因此,在工業(yè)生產(chǎn)中該工藝方法存在資源消耗大在工業(yè)生產(chǎn)中該工藝方法存在資源消耗大,生生產(chǎn)成本高產(chǎn)成本高,環(huán)境污染嚴(yán)重環(huán)境污染嚴(yán)重,作業(yè)條件差等不足作業(yè)條件差等不足綠色化學(xué)工藝綠色化學(xué)工藝Ce2(CO3)3+ 6HAc= 2CeAc3+ 3CO2+ 3H2O(7)2

23、CeAc3+ 3H2O2+ 4H2O= 2Ce(OH)3OOH+ 6HAc(8)HAc+ NaOH= NaAc+ H2O(9)2Ce(OH)3OOH= 2Ce(OH)4+ O2(10)Ce(OH)4+ 6HNO3= H2Ce(NO3)6+ 4H2O(11)H2Ce(NO3)6+ 2NH4NO3=(NH4)2 Ce(NO3)6+2HNO3(12) 由此可知由此可知,綠色化學(xué)工藝合成硝酸鈰銨的過程中綠色化學(xué)工藝合成硝酸鈰銨的過程中,選用對環(huán)境不產(chǎn)生危害的碳酸鈰、乙酸、過氧化選用對環(huán)境不產(chǎn)生危害的碳酸鈰、乙酸、過氧化氫和氫氧化鈉為原料氫和氫氧化鈉為原料,反應(yīng)體系為乙酸體系反應(yīng)體系為乙酸體系,最后獲得

24、氫氧化鈰與乙酸鈉兩種綠色產(chǎn)品最后獲得氫氧化鈰與乙酸鈉兩種綠色產(chǎn)品,只有少量的對只有少量的對自然環(huán)境影響較輕的二氧化碳和氧氣未能利用自然環(huán)境影響較輕的二氧化碳和氧氣未能利用,不產(chǎn)生廢水和廢渣不產(chǎn)生廢水和廢渣,實(shí)現(xiàn)了實(shí)現(xiàn)了“零排放零排放”,乙酸鈉廣泛用乙酸鈉廣泛用于制藥工業(yè)、染料工業(yè)、飼料工業(yè)、化學(xué)試劑、貯熱材料等領(lǐng)域于制藥工業(yè)、染料工業(yè)、飼料工業(yè)、化學(xué)試劑、貯熱材料等領(lǐng)域,具有廣闊的市場前景具有廣闊的市場前景綠色化學(xué)工藝與傳統(tǒng)工藝的對比綠色化學(xué)工藝與傳統(tǒng)工藝的對比傳統(tǒng)工藝合成硝酸鈰銨的總方程式為傳統(tǒng)工藝合成硝酸鈰銨的總方程式為:Ce2(CO3)3+ 14HNO3+ 3H2O2+ 6NH3H2O+

25、 4NH4NO3= 2(NH4)2Ce(NO3)6+ 6NH4NO3+ O2+ 3CO2+ 13H2O(12)綠色化學(xué)工藝的總方程式為綠色化學(xué)工藝的總方程式為:Ce2(CO3)3+ 6HAc+ 3H2O2+ 6NaOH+ 8HNO3+4NH4NO3= 2(NH4)2Ce(NO3)6+ 6NaAc+ O2+ 3CO2+13H2O(13)結(jié)論 從從上上表可知表可知,傳統(tǒng)工藝的原子利用率和原子效率傳統(tǒng)工藝的原子利用率和原子效率因于分別為因于分別為40.23%和和55.52%,綠色綠色化學(xué)工藝的原子利用率和原子效率因子分別為化學(xué)工藝的原子利用率和原子效率因子分別為70.24%和和79.96%,與傳統(tǒng)的

26、工藝相比與傳統(tǒng)的工藝相比,綠色化學(xué)工藝的原子利用率提高綠色化學(xué)工藝的原子利用率提高30.01個百分點(diǎn)個百分點(diǎn),原子效率因子提高原子效率因子提高24.44個白分點(diǎn)個白分點(diǎn),大大幅度地提高了資源的利用率。幅度地提高了資源的利用率。 充分說明充分說明,綠色化學(xué)工藝合成硝酸鈰銨對環(huán)境的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)工藝。綠色化學(xué)工藝合成硝酸鈰銨對環(huán)境的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)工藝。變更合成路線獎變更合成路線獎改變反應(yīng)條件獎改變反應(yīng)條件獎學(xué)術(shù)獎學(xué)術(shù)獎小企業(yè)獎小企業(yè)獎設(shè)計更安全化學(xué)品獎設(shè)計更安全化學(xué)品獎總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎10.阿瑞匹坦的原子經(jīng)濟(jì)性合成新工藝阿瑞匹坦的原子經(jīng)濟(jì)性合成新工藝 生產(chǎn)商：生產(chǎn)商：Merck & Co.Inc.公司公司藥效藥效 :預(yù)防及控制化療所致的惡心及嘔吐，還有治療急迫性尿失禁的潛力。預(yù)防及控制化療所致的惡心及嘔吐，還有治療急迫性尿失