离子液体的功能化及其应用

综述了近年来功能化离子液体的设计开发以及在多领域内的应用, 其中包括“双功能化“离子液体的设计和制备. 离子液体—— 以绿色介质出现的新材料, 其应用研究的潮流和趋势, 随着功能化研究的发展, 将超越绿色化学的领域, 为其在众多领域的应用开拓出更广阔的前景.     

创新综合化学实验:烷基-烷基Kumada偶联反应*

为将交叉偶联反应引入本科化学实验教学中,设计了创新综合化学实验——Kumada偶联反应。该实验选取氯化亚铜作催化剂,常温下即可反应,溶剂低毒,反应时间短,产率高,符合“绿色化学”理念。该实验在无水无氧条件下进行偶联反应,再通过萃取、分液、柱层析对产物进行分离,并引入气相色谱对产物进行定性和半定量分析。通过该实验项目的学习,学生可以掌握典型的有机化合物合成、分离手段并熟悉大型仪器设备的分析技术。     

生物质的液化转化及其产物的分离分析实验设计

设计了一个综合性化学实验——生物质的液化转化及其产物的分离分析。实验内容包括生物质（麦秆）的醇解液化;气/液/固产物的收集与分离,以及用气相色谱仪、气相质谱联用仪、红外光谱仪和热重分析仪等对产物成分与结构的检测与表征;液体产物（生物油）的萃取与柱层析分离,以提取苯乙酮、2,6-二甲氧基苯酚等高附加值化学品。该实验从社会能源现状出发,使学生的理论知识与实际应用相结合,可以激发学生对于新能源化学的兴趣;实验中涉及到多种分离纯化手段的运用和产物分析仪器的使用,提高了学生基本实验技能、动手操作能力和数据处理能力;同时鼓励学生进行知识拓展,进行创新方案设计。     

超分子结构草甘膦插层水滑石的组装及结构研究

提出了一种新的绿色农药缓释剂模型——超分子结构草甘膦缓释剂.依据插层组装理论,以阴离子层状材料镁铝水滑石(MgAl-LDH)为插层主体,以除草剂草甘膦为插层客体,由共沉淀法一步组装得到超分子结构草甘膦插层镁铝水滑石(MgAl-LDH-gly).通过对MgAl-LDH-gly的结构、主客体相互作用及化学组成确认,建立了MgAl-LDH-gly的近似超分子结构模型,并对其缓慢释放草甘膦的可行性进行了分析.     

基于证据推理的化学生态课堂教学——以“无机非金属材料的主角——硅”为例

以“无机非金属材料的主角——硅”为例,阐述了利用客观事实、化学实验等方式进行实证的化学生态课堂教学,对硅酸钠溶液与盐酸或二氧化碳反应的实验进行了较为深入的研究,在实践中取得了理想的教学效果。     

绿色化学试剂过氧化氢在有机合成中的应用研究进展

综述了近十年来绿色化学试剂过氧化氢在合成亚砜、砜、环氧化物、醇、酚、醛、酮、酸、酯、卤代物等各种有机化合物中的研究进展,也论述了一些新的合成反应介质体系,如离子液体、氟相、超临界流体等绿色介质与过氧化氢结合在有机合成中的应用,希望能促进绿色化学技术的研究与应用,促进化学的可持续发展.     

非常规有机化学反应介质简介

基于绿色化学理念,简要介绍了水、超临界流体、离子液体、氟相介质等作为非常规有机化学反应介质的研究进展.     

新型节能CO2零排放工艺——化学循环燃烧技术

介绍了一种新型节能CO₂零排放工艺——化学循环燃烧技术中几个热点研究问题,包括热力学分析、氧载体及反应器的设计与选用,探讨了化学循环燃烧技术在我国乃至国际清洁煤燃烧领域的发展前景。还对由化学循环概念发展过来的化学循环重整过程以及水分解制氢过程做了简要的概述,最后展望了化学循环燃烧技术的研究发展趋势。     

绿色有机合成化学专辑 前言

随着社会不断进步,如何使化学在创造物质财富的同时保护人类赖以生存的环境,确保人身健康和安全,实现可持续发展已成为无法回避的问题,这也是对化学工作者提出的严峻挑战。为此,化学家在20世纪90年代初,提出了与传统的治理污染完全不同的“绿色化学”的概念,即如何从源头上减少、甚至消除污染的产生,因此要求任何一个化学活动,包括化学原料的使用、化学和化工过程以及最终的产品,对人类的健康和环境都应该是友好的。近20年来,绿色化学得到了飞速的发展,已成为一个多学科交叉的新的研究领域,是“科技引领可持续发展”的重要内容。其中,符合“绿色化学”基本原理和目标的“绿色有机合成化学”的发展尤为引人关注。最近,Chemical Reviews,Accounts of Chemical Research等国际著名期刊相继以“绿色化学”为主题出版了专辑。 近年来,随着国家对绿色化学的日益重视,我国绿色有机合成化学领域的专家学者在包括不对称催化反应在内的高选择性及原子经济性有机反应、惰性化学键如C-H的活化及反应、均相催化剂的负载化以及绿色介质中的合成反应等研究方面取得了长足的进展,并在某些方面达到了国际领先的水平,在清洁的有机合成工艺及技术开发方面也显示了很好的发展势头。受《化学进展》编委会的委托,我们组编了这期“绿色有机合成化学”专辑。一方面是为了及时总结绿色有机合成化学研究领域的最新成就和发展趋势,另一方面也尽量全面反映我国科学家在这一领域已经取得的具有特色的研究成果以及面临的挑战,以期为推动我国绿色化学研究向更高和更深层次发展起到积极作用。 本专辑涵盖了绿色有机合成化学的多个方面,诸如水、离子液体和超临界流体等非传统反应介质中的有机催化反应;金属配合物、有机小分子和酶催化的不对称合成;基于C-H键活化的C-C键偶联反应;有机、无机及其杂化体负载的均相催化剂;环境友好的聚合反应以及绿色介质离子液体的应用等。这些内容体现了绿色化学关于有机合成反应的“原子经济性”、“催化性试剂优于当量性试剂”、“尽量避免不必要的衍生化步骤”、“尽量使用无毒的辅助物质”和“采用无毒或低毒的反应底物”等原则。既对当前绿色化学研究的一些热点问题及重要进展进行了讨论、总结和展望,也基本能够反映我国目前在这一领域的工作特色和主流发展趋势。 参与本专辑撰写的作者都是在有机合成化学一线长期从事相关研究工作的专家,尽管他们工作十分繁忙,但都尽心尽力地在很短的时间内完成了撰写任务。本专辑是所有参与作者的辛勤劳动和共同努力的结果,在此向所有的作者及期刊编辑部的辛勤工作表示衷心感谢。同时,受编者学识所限,在本专辑的组稿和编写过程中可能出现的一些差错,我们深感歉意,望读者不吝赐教。 范青华 王东 2010年6月于北京     

水相可见光催化反应研究进展

水作为生命体内化学反应的介质,安全、廉价、易得,具有绿色反应介质的一切特性;而可见光是一种清洁、可再生的自然资源,探索水相中光照条件下的可控自由基反应,发展绿色、高效的合成方法,不仅符合当今绿色化学主题,而且在理论和实际应用上具有重要的科学意义.对近年来水相可见光催化反应进行了综述,并对相应的机理进行了讨论.     

Green chemistry of chromate cleaner production

Research topics and methods of green chemistry in chromate production are introduced in this paper . New original green chemical process of the heterogeneous reaction and separation system of liquid phase oxidation of chromite in molten salt of sodium hydroxide-one way separation in high concentration medium-metastable phase separation-carbonate recycle conversion has been developed. The green commercial process for comprehensive utilization of mineral resources-reactant recycle inside the process-zero emission was established .     

绿色化学关键技术在精细化工中的应用

绿色化学理念及技术的创新发展,能够更好与精细化工的各环节结合,提升效率、降低消耗、节约成本、增强竞争力,符合我国低碳发展方向,满足行业的可持续发展需求。本文主要介绍近年来绿色化学技术在精细化工领域的发展现状和应用前景,探讨了生物催化/发酵技术、非贵金属或无金属催化技术、微通道反应技术、新能源驱动的化学反应技术、新型高效分离技术、生产过程的人工智能和自动化等绿色化学关键技术在精细化工研制中的应用实例,为推动绿色化学技术的综合利用和可持续发展提供参考和借鉴。     

Visible light irradiation promoted catalyst-free and solvent-free synthesis of pyrano[2,3-d]pyrimidine scaffolds at room temperature

A catalyst-free and solvent-free synthetic route for convenient one-pot synthesizing pyrano[2,3-d] pyrimidine scaffolds through Knoevenagel-Michael cyclocondensation is reported using visible light irradiation as a green promoter at room temperature based on green chemistry principles. Completing the reactions takes thoroughly less time while obtaining the products in outstanding yields. This green method includes the application of non-hazardous reaction circumstances, direct work-up without column chromatographic separation, catalyst-free, solvent-free, cost effective, simple synthesis, one-pot procedure, and high atom-economy.     

绿色分析化学技术研究进展

绿色分析化学是受到广泛关注的一门前沿科学,它是把绿色化学的基本原理应用在新的分析方法和技术方面.对绿色分析样品前处理技术、绿色分析分离富集技术和绿色分析测试技术进行了综述.     

Recent advances in heterogeneous catalytic conversion of glucose to 5-hydroxymethylfurfural via green routes

With concerns of diminishing fossil fuel reserves and environmental deterioration, great efforts have been made to explore novel approaches of efficiently utilizing bio-renewable feedstocks to produce chemicals and fuels. 5-Hydroxymethylfurfural(HMF),generated from dehydration of six-carbon ketose, is regarded as a primary and versatile renewable building block to realize the goal of production of these high valued products from renewable biomass resources transformation. In this review, we summarize the recent advances via green routes in the heterogeneous reaction system for the catalytic production of HMF from glucose conversion, and emphasize reaction pathways of these reaction approaches based on the fundamental mechanistic chemistry as well as highlight the challenges(such as separation and purification of products, reusing and regeneration of catalyst, recycling solvent) in this field.     

低共熔溶剂在萃取分离中的应用

随着绿色化学的不断发展,如何在分析过程中应用和体现绿色化学特点,避免分析过程对环境产生二次污染及对人员造成危害也得到了关注。开发和使用具有绿色化学特点的溶剂和方法是分析工作者努力的方向之一。在已经出现的新溶剂中,低共熔溶剂(DES)与离子液体(ILs)物理性质相似,并具有环境友好、不可燃、生物降解、价廉、易制备等特点,因而近几年来获得了迅速发展。该文总结了低共熔溶剂的制备、性质及分类,综述了近年来其在萃取和分离中的应用进展。     

脂肪酶Novozym 435催化合成单月桂酸甘油酯

生物酶催化的有机化学反应具有选择性高、反应条件温和、环境友好等优点,本项目通过对酶催化合成单月桂酸甘油酯的反应条件和产物分离条件进行详细研究,将酶催化反应引入本科实验教学,使学生学习先进的知识技术。本项目的合成部分采用月桂酸:甘油=1:3.5(摩尔比)的投料比、5%酶用量,在52℃反应80 min;回收脂肪酶后,洗涤除去甘油,蒸馏除去叔丁醇,最后用石油醚重结晶可得到纯度90%以上的高含量产品,分离产率47%–53%,实验的稳定性和重现性好,很适合作为一个大学本科有机实验项目。     

绿色化学的进展

绿色化学是一门从源头上阻止污染的化学,近年来这方面的研究主要是围绕化学反应,原料,催化剂,溶剂和产品的绿色化开展的。根据这条主线,评述了绿色化学的一些主要研究进展。最后介绍了我国绿色化学的活动。     

己内酰胺绿色生产技术

绿色化学的理想是实现反应的＂原子经济＂性,生产环境友好的绿色产品,这就要求原料中的每一个原子进入产品,不产生废物和副产品,并采用无毒无害的原料、催化剂和溶剂。根据绿色化学的理念,中国石化石油化工科学研究院历经20年,开发成功己内酰胺绿色生产技术,建成20万t/a工业生产装置。这项技术包括：单釜连续淤浆床与钛硅分子筛集成...     

绿色化学课程意识及其课程设计方法论

面对学科快速的发展和学科教育发展的滞后性，教师的课程意识对于开展学科教育显得尤为重要。绿色化学课程意识是指教师对于绿色化学课程系统的基本认识，是对绿色化学课程设计与实施的基本反映。绿色化学课程意识觉醒的意义是符合时代的诉求、教师主体地位的提升和绿色化学课程行为的保障。绿色化学课程意识下的课程设计，主要包括绿色化学课程目标设计、结构设计、内容设计和评价设计。