綠色化學(xué)化工原理作業(yè)

1、綠色化學(xué)化工原理作業(yè)由于同學(xué)作業(yè)較多，老師郵箱整理不出來，現(xiàn)在統(tǒng)一把作業(yè)發(fā)送到 這個(gè)郵箱。(三次的作業(yè)壓縮在一塊發(fā))第一次.美國“總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)”分為哪幾種獎(jiǎng)項(xiàng)？迄今已頒發(fā)了幾屆？.對歷屆“總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)”，按照年度、獎(jiǎng)項(xiàng)、獲獎(jiǎng)?wù)?單位)和獲獎(jiǎng) 原因，進(jìn)行簡單的總結(jié)。1、綠色合成路線獎(jiǎng)年份獲獎(jiǎng)公司獲獎(jiǎng)內(nèi)容1996Monsanto 公司不用HCN為原料，生產(chǎn)除草 劑一氨基一乙酸鈉1997BASF與Hoechst合營公司消炎藥(ibuprofen)新工幺,原子利用率從40 %升至80 %1998Flexsys America橡膠制品公 司4-氨基二苯胺(4- ADPA)新 xz，用苯胺與硝

2、基苯直接 合成,/、需加入氯或澳作氧 化劑1999Lilly實(shí)驗(yàn)室抗痙攣藥(anticonvulsion)新 xz，避免了大量溶劑使用 和污染物產(chǎn)生，采用生物酶 固定化催化劑2000Roche Colorado 公司抗#T#藥(gallcicloui)新工幺， 將反應(yīng)物和中間產(chǎn)物數(shù)量 從22種降低至11種，氣體 排放減少66 %固體廢物減 少89% ,4/5中間產(chǎn)物可循 環(huán)利用2001Bayer 和 Bayer AG 公司可生物降解的螯合劑一氨基二琥珀酸鹽,100 %無廢物釋 放，用作助洗劑、漂白穩(wěn) 定劑、肥料添加劑等2002Pfizer公司開發(fā)了合成Sertraline （重要 藥物Zolo

3、ft的后效成分）的 新上幺，將原肩的三步變?yōu)?一步，大大減少了污染，提高 了工人的安全性2003Su d-Chemie Inc公司固體氧化物催化劑合成的 無廢水工幺2004Bristol-Myers Squibb 公司 (簡稱BMS)開發(fā)成功了制備抗癌藥Taxol主成分paclitaxel的綠色2005Archer Daniels Midland Company(ADM)、 Novozymes 公司和 Merck&Co. Inc 公司酶催化酯交換技術(shù)生產(chǎn)低 游離脂肪酸油脂和重新設(shè) 計(jì)、高效立體選擇性合成 藥物Emend的活性成分 Aprepitanto2006Merck公司使用新的綠色途徑合成

4、伊 氨基酸生產(chǎn)JanuviaTM藥品 中的活性成分2007俄勒岡州立大學(xué)（CFP的Kaichang Li 教授對自然界大量存在的、可 再生的大豆蛋白中的部分 氨基酸進(jìn)行改性，發(fā)明了 一種新的環(huán)境友好的膠黏 劑2008Battelle 公司合成了一種以大豆為原料 的墨粉，其性能與傳統(tǒng)墨 粉相比沒有任何差別，最 重要的是墨粉容易從紙張 上脫除2009伊士曼化學(xué)品公司該公司開發(fā)了一種無需溶 劑的生物催化上以來生產(chǎn) 化妝品和個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品所需的酯類組分2010美國陶氏化學(xué)公司和德國 巴斯夫公司他們共同研發(fā)了利用過氧 化氫作為氧化劑制備環(huán)氧丙烷的新路線(HPPO )2011日 提卡(Genomatica)

5、公司以更低的成本利用可再生 原料生產(chǎn)基礎(chǔ)化學(xué)產(chǎn)品2012加利福尼亞州人學(xué)的Tang教授和Codexis公司開發(fā)了一種使用工程酶和 低成本原料合成辛伐他汀 的2013生命技術(shù)公司(LifeTechnologies Corporation)合成了安全、可持續(xù)地用 于生產(chǎn)PCR式劑的化學(xué)物 質(zhì).對歷屆“總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)”的各獲獎(jiǎng)項(xiàng)目的內(nèi)容、原因和重要意義進(jìn)行 詳細(xì)評(píng)述。第二次.根據(jù)綠色化學(xué)特點(diǎn)，對甘油制1,3-丙二醇工藝進(jìn)行設(shè)計(jì)圖147甘油氫解反應(yīng)的合機(jī)理該反應(yīng)是甘油催化氫解法，是在均相或者非均相催化劑作用下，在一定溫度和壓力下，以甘油為原料，采用共沉淀法制備的CuO TiO2 /SiO2 納米催

6、化劑，該催化劑對甘油催化氫解制1, 3 -丙二醇反應(yīng)具有很高 的選擇性，在反應(yīng)溫度 190 C、H2壓力4.5 MPa 和 n(H 2) ：n(甘油)=50:1和液空速 0.30 h-1的較佳條件下，通過一步氫解反應(yīng)制備1, 3一丙二醇，1, 3-丙二醇選擇性達(dá) 78.18% 。將甘油溶液用計(jì)量泵按一定流量與經(jīng)質(zhì)量流量計(jì)控制的氫氣混合、預(yù)熱進(jìn)入反應(yīng)器。反應(yīng)器為內(nèi)徑20 mm不銹鋼鋼管式反應(yīng)器，軸心設(shè) 有熱電偶套管，反應(yīng)系統(tǒng)壓力由背壓 閥控制。反應(yīng) 產(chǎn)物經(jīng)低溫冷凝和氣液分離，收集液體樣品進(jìn)行分析。工藝流程如圖in/口圖1 人3 一丙二醒合成反應(yīng)裝重流程 廣Ifk八、for Ihv 大學(xué)上fhvM

7、-r L , 3-frrtphuiLbti h15_拄女大進(jìn)料裝：&管工反戌:K ；*凝翠用一 r株竹品精參考文獻(xiàn):焦國柱，張偉偉，呂志果.甘油催化氫解制1 , 3-丙二醇的納米銅基催化劑J. 工 業(yè)催化,2012 01:19-23Chaminand J, Djakovitch L , Gallezot P, et a1. Glycerol hydrogenolysis on heterogeneous catalystsJ Green Chemistry,2004, 6(8): 359-361.根據(jù)綠色化學(xué)特點(diǎn)，對非光氣法制備氨基甲酸酯及異氟酸酯工藝進(jìn)行設(shè)計(jì)(1) CO與胺、鹵代姓三組分一步

8、法，如下圖的工藝流程再十網(wǎng)化譜JCOj噬救器T-2CTC p-lalmv+ 用一NIC-O-Rz 比一N鏟C-0電 RN=C = O +具體流程：氨基甲酸酯在催化劑作用下，生成異氟酸酯和副產(chǎn)物醇，生成的醇 可以分離并應(yīng)用于其他方面，符合綠色化工的原理。6.綜述：非光法制備酸二碳甲酯(包括酯交換法、甲醇氧化染化法、CO2用醇法)(1)酯交換法：該方法以二氧化碳、環(huán)氧乙(丙)烷以及甲醇為原料，以堿金屬 氫氧化物為催化劑，在反應(yīng)溫度60-200 C下，常壓下，進(jìn)行反應(yīng)，得到碳酸二甲酯。(2)甲醇氧化染化法：該方法包括氣相氧化法和液相氧化法。氣相氧化法以一氧 化碳、氧氣以及甲醇為原料，以銅系金屬為催化

9、劑，在 120-150 C反應(yīng)溫度 下，2.5個(gè)大氣壓下進(jìn)行反應(yīng)，得到碳酸二甲酯，該反應(yīng)甲醇的收率和還原 性氣體的選擇性均較高，但是反應(yīng)對設(shè)備具有較強(qiáng)腐蝕性，催化劑壽命短， 分離和回收較難，因而成本自然上升；液相氧化法以以一氧化氮、氧氣和甲 醇為反應(yīng)原料，以在 60-150 C反應(yīng)溫度下,0.5個(gè)大氣壓下，進(jìn)行反應(yīng)，可 以得到碳酸二甲酯。(3)CO2/甲醇法：加入一定比例的甲醇和環(huán)氧丙烷到反應(yīng)釜中，再加入一定量的催化劑，將反應(yīng)釜密閉，然后用氮?dú)獯祾咚揽臻g以排除氧氣，再充入一定量的 CO,開啟加熱及攪拌裝置進(jìn)行反應(yīng)反應(yīng)溫度160c ,反應(yīng)時(shí)間2 h,加入一定量的無機(jī)堿、Lewis酸。環(huán)氧丙烷在Lewis酸的作用下開環(huán)，然后與CO生成 環(huán)狀碳酸酯，在無機(jī)堿的催化作用下，環(huán)狀碳酸酯與甲醇酯交換生成目標(biāo)產(chǎn)物 碳酸二甲酯。參考文獻(xiàn)，陳文燕，唐海軍.碳酸二甲酯合成技術(shù)與經(jīng)濟(jì)分析J.化學(xué)工程師， 2010(02):1002-1124王書明，江 琦.雙組分催化劑作用下的碳酸二甲酯直接合成J.現(xiàn)代化X ,2002(02):30-33(4)第三次綜述：生物質(zhì)煉油過程綜述：二氧化碳的化學(xué)利用途徑對于作業(yè)的要求采用 microsoft word正文：標(biāo)題，姓名、學(xué)號(hào)文件名：your