1、第6章 生物化学合成与绿色有机合成,6.1 生物化学合成,酶催化的有机合成反应,将生物催化剂应用于有机合成是目前最吸引人的研究领域。有机化合物的生物合成和生物转化是一门以有机合成化学为主，与生物学密切联系的交叉学科，它也是当今有机合成化学的研究热点和重要发展方向。酶不仅在生物体内可以催化天然有机物质的生物转化，也能在生物体外促进天然的或人工合成的有机化合物的各种转化反应，并且显示出优良的化学选择性、区域选择性和立体选择性。,酶的特性,什么是酶？ 酶是活细胞产生的一类具有催化功能的生物分子，所以又称为生物催化剂Biocatalysts 。 绝大多数的酶都是蛋白质。,酶催化的生物化学反应，称为酶促
2、反应Enzymatic reaction。 在酶的催化下发生化学变化的物质，称为底物substrate。,酶和一般催化剂的共性,1，用量少而催化效率高； 2，它能够改变化学反应的速度，但是不能改变化学反应平衡。 3，酶能够稳定底物形成的过渡状态，降低反应的活化能，从而加速反应的进行。,酶催化作用特性,酶的催化作用可使反应速度提高106 -1012倍。 例如：过氧化氢分解2H2O2 2H2O + O2 用Fe+ 催化，效率为6*10-4 mol/mol.S，而用过氧化氢酶催化，效率为6*106 mol/mol.S。 用-淀粉酶催化淀粉水解，1克结晶酶在65C条件下可催化2吨淀粉水解。,1.高效性
3、,酶催化反应过程,酶催化反应过程,Emil Fischer在1890年提出了锁与钥匙模型Lock-and-key model 酶分子的表面有特殊的构造(活性部位)，如果跟受质的立体形状互补，就可以产生结合，进行分解或合成反应。就像一种钥匙只能开启一种锁，其他的钥匙却不能开启那个锁。钥匙必须能插入锁孔中，锁才能被打开。到1973年，Daniel Koshland修正了Lock and key model，他提出新的诱导配合模型Induced fit model。酵素跟受质不是完全有立体形状的互补，可是当他们结合时，受质会诱导酵素的活性部位发生一点构性改变，让受质和酶结合得更好。,酶的专一性 Sp
4、ecificity 又称为特异性，是指酶在催化生化反应时对底物的选择性,2.选择性,酶促反应一般在pH 5-8水溶液中进行，反应温度范围为20-40C。 高温或其它苛刻的物理或化学条件，将引起酶的失活。,3.反应条件温和,4.酶活力可调节控制,如抑制剂调节、共价修饰调节、反馈调节、酶原激活及激素控制等。,5.某些酶催化活力与辅酶、辅基及金属离子 有关。,(1)化学专一性,反应专一性 酶一般只能选择性地催化一种或一类相同类型的化学反应。对于其他活泼功能基团不作用，例如脂肪酶可以催化各种脂肪中酯键的水解反应，但它不能催化脂肪化合物分子中其他键的水解，如环氧键。,酶催化反应的专一性,结构专一性,有些
5、酶对底物的要求非常严格，只作用于一个特定的底物。这种专一性称为绝对专一性（Absolute specificity)。 如：脲酶只能催化尿素的水解，对N-取代的尿素不水解。,有些酶的作用对象不是一种底物，而是一类化合物或一类化学键。这种专一性称为相对专一性(Relative Specificity)。,相对专一性,族(group)专一性,如-葡萄糖苷酶，催化由-葡萄糖所构成的糖苷水解，但对于糖苷的另一端没有严格要求。,键(Bond)专一性,如酯酶催化酯的水解，对于酯两端的基团没有严格的要求。,（2）位置选择性,酶作用于某一类结构的物质，只能在某一特殊位置形成新的化合物。 如：酪氨酸酶催化苯酚氧
6、化，只能产生邻位醌类化合物。 某些脂肪酶只能催化取代戊二酸二乙酯的一端水解。,（3）立体化学专一性,酶的一个重要特性是能专一性地与手性底物结合并催化这类底物发生反应。 例如，淀粉酶只能选择性地水解D葡萄糖形成的1，4糖苷键,a.光学专一性 Optical Specificity,Stereochemical Specificity,b.几何专一性,有些酶只能选择性催化某种几何异构体底物的反应，而对另一种构型则无催化作用。 如延胡索酸水合酶只能催化延胡索酸水合生成苹果酸，对马来酸则不起作用。,geometrical specificity,1, 酶催化反应只能得到一种构型（L-型或D-型）的光学
7、产物； 2，酶常常存在着底物或产物抑制现象，造成反应转化率降低，生产能力低等问题； 3，极端的pH、较高的温度和高盐浓度的反应体系都可能使酶钝化，失去部分甚至大部分催化活性； 4，大量的氧化还原酶、转氨酶等需要等计量反应物的辅因子存在才能表现催化活性，从而限制了它们在许多有机合成反应中的应用； 5，酶通常在水溶液中实施其催化活性，对于大多数有机化学反应来说，使用的溶剂是非水溶性的有机溶剂。,酶催化反应的某些缺点,目前以酶在非水相中研究中所涉及的酶类主要有脂肪酶、过氧化物酶、漆酶、酯酶、脱氢酶、蛋白水解酶 (胰凝乳蛋白酶、木瓜蛋白酶) 等，并迅速产生了一个全新的分支非水酶学。 现在非水酶学方法在
8、多肽合成、聚合物合成、药物合成以及立体异构体拆分等方面显示出广阔的应用前景。,6，有机溶剂中影响酶催化性质 的各种因素,水的作用 pH状态 溶剂对酶催化活力的影响 酶的固定化 酶的修饰 添加物对酶催化反应的影响 生物印迹,为了维持酶分子的构象和酶的催化活性，酶分子的周围必须存在一个水层，任何影响该水化层的因素都有可能破坏酶的构象，使酶丧失催化活性。 酶体系中存在的水分子可以分为两类：一类是与酶紧密地结合的“结合水”；另一类是与酶松散结合起溶剂作用的“大量水”。,酶催化的有机化学反应类型,酶 催化反应类型酯酶、脂肪酶 酯的水解和合成酰胺酶（蛋白酶、酰化酶） 酰胺的水解和合成脱氢酶 醛酮的氧化还原
9、 氧化酶（单加氧酶、双加氧酶） 氧化反应 过氧化物酶 氧化、过氧化和卤代反应激酶 磷酸化反应（需ATP） 醛缩酶、转酮糖酶 缩醛反应（C-C键反应）糖苷酶、糖基转移酶 糖苷键的水解和形成磷酸化酶 磷酸酯的形成转磺酸基酶 硫酸酯的形成转氨酶 氨基酸合成异构酶 异构化裂解酶、水合酶 加成、消除和取代反应其它水解酶（环氧化物酶等） 水解反应,酶催化反应的应用,天冬氨酸的生产,苹果酸的生产,丙氨酸的生产,青霉烷酸的生产,绿色有机合成,20世纪70年代，东西方冷战结束，和平与发展成了人类追求文明和进步的共同主题，核战争已不再是威胁世界的第一危机，取而代之的是:,20世纪是化学工业蓬勃发展并对人类社会做出
10、了重大贡献的世纪, 20世纪也是人类对资源和环境破坏最严重的世纪。当人类向征服大自然的目标前进时，也写下了一部另人痛心的破坏大自然的记录。,环境危机,7.1 二十世纪十大环境危机,1990年提出绿色化学（Green Chemistry）.,1962年，美国科学家卡逊女士（R.Carson）发表警世之作 寂静的春天（Silent Spring）.,“是什么东西使得美国无以数计的城镇的春天之音沉寂下来了泥？这本书试探着给与解答。” 摘自寂静的春天,绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学，而在其基础上发展起来的技术称为绿色技术、环境友好技术或清洁生产技术。,7080年代一系列环保著作相继问
11、世。,人类十大环境危机中的化学困惑 绿色化学的兴起,人类面临的十大环境问题: 全球变暖（温室效应）、臭氧层破坏、大气污染、生物多样性减少（物种濒危）、森林锐减、土地荒漠化、水体污染（水资源不足）海洋污染（海洋生态危机）、固体废物、人口猛增。,温室效应由于人们焚化石矿物以生成能量或砍伐森林并将其焚烧时产生的二氧化碳等多种温室气体，由于这些温室气体对来自太阳辐射的可见光具有高度的透过性，而对地球反射出来的长波辐射具有高度的吸收性，也就是常说的“温室效应”，,近100多年来，全球平均气温经历了冷暖冷暖两波动，总的看为上升趋势。进入八十年代后，全球气明显上升。全球变暖的后果，会使全球降水量重新分，冰川
12、和冻土消融，海平面上升等，既危害自然生态系统 的平衡，更威胁人类的食物供应和居住环境。,后果： 1.更多森林大火 全球变暖除了让冰川融化，飓风肆虐外，还加剧了森林大火。过去几十年中，在美国的西部各州，有更多森林大火发生，影响的区域更广。科学家发现，气温升高、冰雪提早融化都跟野火肆虐有关系。由于冰雪提早融化，森林地带变得更乾燥，而且乾燥时间变长，增加了起火的可能性。,2.古迹彻底毁掉 全球变暖很可能会令文明古迹彻底毁掉。海平面上升以及更恶劣的天气都有可能破坏这些无可替代的历史古迹。目前，全球变暖导致的洪涝灾害已经破坏了有600年历史的素可泰古城，这里曾经是泰国古代王朝的首都。,3.回弹的群山 普
13、通登山者可能留意不到，由于山顶的冰雪融化，阿尔卑斯山和其他山脉的高度在过去一个世纪中都经历了缓慢的回弹过程。几千年来，这些冰山长期压著地表，导致地表受到压制。随著冰川融化，压在地面上的重量得以减轻，地表慢慢回弹。由于近年来全球变暖加速了冰川的融化，这些山脉回弹的速度加快。,4.运行更快的卫星 二氧化碳的增加改变著大气电离层的密度，这对在该层运行的卫星会产生一定的影响。由于大气中的二氧化碳量不断上升，低空的二氧化碳分子相撞时释放热量，导致空气变暖，而在高空二氧化碳分子稀薄，相互撞击的机会不够频繁，所以热量就向四周辐射，让周围的空气变得凉爽（电离层气体的温度比低空要高）。随著更多二氧化碳到达高空，
14、更多冷却过程发生，空气流动性变差，所以大气变得更加稀薄，对卫星的拉力更小，导致卫星运行速度加快。,5.改变动物基因图谱 由于植物今年提早开花，那些按照以前的时间迁徙的动物或许会错过所有的食物。而那些能够调整自己的内部生物钟早早适应变化的动物更有机会生育有更强生存能力的子女，从而传递它们的基因信息，因此最终改变整个种类的基因图,6.冻土解冻令地表不平 全球变暖使得永久冻土层解冻，导致地表收缩，变得凹凸不平，从而产生一些地坑，对铁路、高速公路和房屋等建筑造成损害。而对于高山来说，冻土层的融化甚至可能导致泥石流。,7.湖泊消失 过去几十年中，北极周边地区有125个湖泊消失。科学家经过研究发现，这些湖
15、泊之所以消失可能是由于湖底永久冻结带解冻。由于这些永久冻结带解冻，湖水已经渗透到了土壤里。,8.极地植物现生机 北极冰层的融化为北极的生物带来了光明前景。研究发现，现在的北极土壤中叶绿素的浓度比古代土壤要高，显示了近几十年来北极地区的生物繁荣。,9.动物向更高地势迁徙 从19世纪初开始，花栗鼠、老鼠等动物就开始向高处迁徙。研究发现，这些动物之所以向更高的地方迁徙，可能是因为全球变暖导致它们的栖息地环境发生变化。栖息地环境的改变还威胁着北极熊等极地动物，因为它们栖息的冰层在慢慢融化。,10.过敏症加剧 研究显示，空气中更高浓度的二氧化碳量以及更高的气温也是导致过敏的因素之一。全球变暖令植物比以前
16、早开花，而二氧化碳浓度增加，会让植物制造出更多的花粉，令空气中的花粉浓度增加。过敏源早来，过敏季节又迟迟不走。过敏症就只能越来越严重了。,灾害性天气的出现：厄尔尼诺”（EI Nino）在气象学中使用起源于秘鲁和厄瓜多尔。在秘鲁和厄瓜多尔海岸，每年从圣诞节起至第二年3月份，都会发生季节性的沿岸海水水温升高的现象，3月份以后，暖流消失，水温逐渐变冷。 与“厄尔尼诺现象”相反，海面水温低于往年的现象被称为“拉尼娜（La Nina，西班牙语意为圣女）现象”。由于“拉尼娜现象”正好与“厄尔尼诺现象相反，所以又被称为“反厄尔尼诺现象”。,一、“可燃冰”未来重要而清洁的潜在能源,1、温室气体,H2O(水蒸气
17、)、CO2(二氧化碳)、NOX(氮氧化物)、CH4(甲烷)等都是温室气体，其中最重要的是CO2、CH4。,2、甲烷及其水合物,水分子与甲烷和低分子量的烷烃，如乙烷、丙烷、丁烷，在低温高压环境下形成的类似冰状的固态结晶物质天然气水合物，其大量存在于海底和北极永久冻土层内。 常温常压下，天然气水合物分解为水和甲烷等烷烃，1cm3的水合物可释放出164cm3的天然气，极易燃烧，俗称“可燃冰”。可燃冰在自然界分布非常广泛，海底以下0到1500米深的大陆架或北极等地的永久冻土带，都有可能存在。自20世纪60年代以来，世界上有79个国家和地区都发现了可燃冰。 2002年，日本、加拿大、美国、德国、印度展开
18、共同研究活动，在加拿大首先实现了从地下的可燃冰层里向地表输送甲烷气体。2006年，日本东京大学和海洋研究开发机构的研究小组，在日本新潟县附近海域发现东亚第一个露出海底可燃冰区。,二、 NO昔日“罪魁祸首”，今朝“明星分子”,1、NO的生理功能NOx(和SO2)是形成酸雨的重要污染源，直接后果是造成大气污染，损害人体的呼吸系统。,近年来消除NO并生成苯酚的新方法，反应如下：,20世纪80年代，科学家发现，NO可激发人体产生许多生物响应，在各种生化过程中起着关键作用，具有神奇的生理调节功能，如有助于控制血压，可进行免疫调节和神经传递、抑制血小板凝聚等生理功能。因此，一氧化氮迅速发展成为生命科学前沿
19、领域中最活跃的研究对象。1998年，NO被美国著名的时代杂志评为“明星分子”。,NO之所以成为一把“双刃剑”，关键取决于一氧化氮的量，高浓度NO(包括直接存在的NO气体)是一种污染气体，低浓度NO却具有生理功能。但是，在许多组织中，NO真正的释放量目前尚难于检测，只是确知其会释放出不同浓度的一氧化氮，且浓度的变化与集体的生理机能密切相关。这就是自然界的辩证法！硝化甘油与诺贝尔,二、氟利昂制冷界的“昔日明星”氟利昂是用于制冷的饱和碳氢化合物的卤(氟、氯、溴)代物的总称(商品名)，尤其是氯氟烃类(Chloro-fluoron-carbon,缩写CFC),共有数十种。其中，F12和F22为中压中温制
20、冷剂，具有无色、无味、基本无毒、不燃烧、不爆炸、不腐蚀金属等特点，是极其安全的制冷剂,三、 氟利昂从“制冷明星”到臭氧杀手,四、 化肥、农药、医药人口猛增的“功臣”,一、化肥 (一)固氮的意义植物的生长需要氮(N)、磷(P)、钾(K)等元素。将空气中的氮气(N2)高效地转化为植物生长所需的氮元素的过程，称为“固氮”。 (二)哈伯贡献与遗憾德国化学家哈伯一生致力于化学平衡及气体反应等方面的研究。1918年提出借热化学循环来求出晶体点阵能的方法，称为哈勃循环。氨合成和最早的化学武器氯气,三、医药(一)磺胺药物的偶然发现19世纪20年代，细菌感染常导致病人死亡，德国科学家Gerhard Domagk
21、发现一家染料厂的工人较少因细菌感染患病，因此决定对多种人工合成的染料化合物进行试验，观察其中是否有可以杀死细菌的化合物。1932年，他发现一种叫做Prontosil(百浪多息)的带有氨磺酰基官能团的红棕色染料，能有效治愈手细菌感染的老鼠。于是，他将此药剂用于一位因患细菌性血中毒已处于无望状态的孩子，使孩子得以康复。,(二)磺胺药物的神奇机理 通过生物化学方面的研究，科学家已经弄清楚了磺胺能够杀菌并对人体无毒害的原因：人和细菌的新陈代谢是不同的。细菌要制造叶酸这种基础维生素，没有叶酸细菌不能存活，而磺胺则能够阻碍细菌制造叶酸，其机理如下：,(三)更多的药物离不开化学磺胺药物的发现，开创了今天的抗
22、生素领域，但这并不是化学对人类健康的第一个贡献。用于表皮创伤的消毒剂，如碘(I2)或苯酚(C6H5OH)比磺胺药物还要早些用于人类。此外，还有麻醉剂。酒精(C2H5OH)是最早使用的麻醉剂之一，过去曾经让患者在手术之前先喝醉以避免疼痛。后来发现，乙醚(C2H5OC2H5)麻醉效果更加有效。化学家们对环境危机思考的结果就是提出了兴利除弊的绿色化学思想，最终导致绿色化学的兴起。,7.2 绿色化学,美国Stanford大学的B.M.Trost教授1991年首次提出反应的“原子经济性”(Atom Economy)概念，并获得1998年美国“总统绿色化学挑战奖”。,A + B C + D主产物 副产物,
23、E F C,原子经济性或原子利用率（）（被利用原子的质量/反应中所使用的全部反应物分子的质量）100,产率（）（产物的质量/理论产量）100,1. 化学反应中的新概念原子经济反应,Diels-Alder反应:,D-A反应亦称双烯合成（diene synthesis), 是制备环状化合物应用最广泛的合成方法之一，也是形成碳碳键的重要方法。,(不对称D-A反应),原子利用率： 82 /（28+54） 100% = 100%,D-A反应是一个原子经济性的反应,例1.,例2.,Wittig反应：,反应的产率可达80以上，原子利用率仅有4左右 。,Wittig试剂能发生多种有机反应，是有机合成的重要中间
24、体，广泛用于碳碳双键的形成。,(生成的双键处于原来羰基的位置),(反应具有立体选择性),例1.,例2.,2、有机合成中常见反应的原子经济性,加成反应：,例：烯烃的催化加氢：,可用通式表示为： A B C,原子利用率达到100,CH3CH=CH2 + H2,CH3CH2CH3,Ni,例： Michael(迈克尔)反应:,原子利用率达到100,1. 电环化反应 2. Diels-Alder反应 3. 其它类型的环加成反应(1) ene反应（烯反应）(2) 丙烯离子的环加成反应(3) 1,3-偶极环加成反应(4) 卡宾的环加成反应,原子利用率100,分子内的ene反应,例如(+)-香茅醛加热可生成(
25、-)-异胡薄荷醇:,ene反应是指含有丙烯型氢的烯烃与另一烯、炔进行的加热反应。,协同型反应：,重排反应：,例：Claisen重排：,重排反应可用通式表示为：AB,原子利用率100,例： Cope重排:,(碳氧键参加的3,3迁移反应),(碳碳键参加的3,3重排),原子利用率100,取代反应：,例：卤代烷的亲核取代反应：,通式： A-BC-D A-CB-D,原子利用率不高。,RCl + NaOH ROH + NaCl,例：有机铜试剂能与多种类型的卤代烃及磺酸酯反应，获得高产率的取代产物：,原子利用率不高。,例： F-C酰基化反应：,原子利用率不高。,消除反应：,例：季铵碱的热消除反应：,原子利用
26、率不高。,CH3CH2CH2N+(CH3)3 OH- CH3CH = CH2 + N(CH3)3 +H2O,羟醛缩合反应：,原子利用率100,原子利用率降低,无毒无害原料可再生资源,环境友好产品,原子经济反应 高选择性反应,无毒无害催化剂,无毒无害溶剂,3、绿色化学示意图,1. 开发原子经济反应,丙酮-氰醇法:,甲基丙烯酸甲酯的生产方法:,原子利用率47,原子利用率100,钯催化法:,7.3 绿色有机合成研究进展,目前，在基本有机原料的生产中，已有一些实现了原子经济性反应： 如：丙烯氢甲酰化制丁醛甲醇羰基化制醋酸,过渡金属催化剂的研究，提供了一些很好的原子经济性反应：,在精细化工中原子利用率还
27、很低，废物排放量很大。,原子利用率100,2. 发现新合成方法提高反应的原子经济性,布洛芬(Ibuprofen)的生产 :,Brown法合成布洛芬,原子利用率 40.1%,BHC公司新发明的布洛芬合成的绿色方法,原子利用率 77.4%,3. 开发新催化剂提高反应的原子经济性,环氧丙烷的生产 :,氯醇法：,原子利用率 44.1%,钛硅-1(TS-1)分子筛作催化剂的过氧化氢氧化丙烯新工艺：,原子利用率76.3%,4.利用可再生生物质资源合成化学品,生物质是指由光合作用产生的所有生物有机体的总称。,己二酸的生产,传统的生产方法 :,己二酸的生物技术路线：,葡萄糖 己二烯二酸 己二酸,细菌,加氢,由
28、碳水化合物通过发酵制备的乙醇，被称为“绿色石油”，可直接用于汽车或掺加在汽油中。汽油中掺加乙醇不但可节省石油资源，还可提高辛烷值，减少污染物的排放。美国含10%乙醇的混合燃料的产量已占汽油总产量的8%。巴西从20世纪70年代中施行用甘蔗糖蜜生产乙醇的庞大计划，乙醇年产量已达1.3107吨，足够300万辆汽车使用，是世界上最大的发酵乙醇生产国。,绿色石油,5、酶促有机化学反应,酶促有机化学反应有以下特点：1、高效性；2、专一性；3、反应条件温和；4、对环境友好。,1,8,22,29-四氮杂8.1.8.1对环蕃(CP66),模拟酶的合成研究进展很快。如环蕃模拟酶研究：,已发现的酶有2500多种，且
29、有2万多种具有催化作用的微生物，几乎能催化所有的化学反应。,Computer-optimized structure of the cyclophane(CP66) and most probable inclusion complex geometry(B),(C) with naphthalene as representative substrate for pseudoequatorial inclusion.,四氮杂环蕃的包合作用,6、不对称合成,药物中手性有机化合物占50以上。开发高选择性的不对称有机合成反应是绿色化学重要的研究课题。,7、二氧化碳的利用,二氧化碳化学固定，精细有机
30、化学品合成的新技术，前景广阔。,8.采用无毒、无害的原料,光气，又称碳酰氯，是一种重要的有机中间体，主要用于生产聚氨酯的基本原料异氰酸酯。,甲苯二异氰酸酯,氢氰酸同样主要用于生产聚合物的单体如甲基丙烯酸系列产品、已二腈等重要有机化工原料。,惨痛的博帕尔毒气事件,美国联合碳化物公司,在印度博帕尔的工厂1984年12月3日发生毒气泄漏事件，成为历史上最严重的工业事故之一。事件直接导致博帕尔市3150人死亡，5万多人失明，2万多人受到严重毒害，近8万人终身残疾，15万人接受治疗，受事件影响的人口多达150余万。 史无前例的博帕尔大灾难 印度博帕尔(Bhopal)灾难是历史上最严重的工业化学意外，死伤
31、者数以十万计，对环境更造成难以补救的破坏。1984年12月3日晚上，联合碳化公司(Union Carbide)在印度Madhya Pradesh的博帕尔的化工厂发生毒气泄漏事件，估计导致3,500至7,500人实时死亡。当晚约40吨致命气体(主要是用来生产杀虫剂的中间产物methylisocyanate)从工厂泄漏，到现时为止意外已导致16,000人死亡，另外有几十万名居民的健康受到不同程度的影响,他们除了肺部功能受到损害，神经、肠胃、生殖及免疫系统亦受到伤害。,惨痛的博帕尔毒气事件,苦难家庭(1984) 这样的家庭数以千计，父母子女背负着相同的病痛，他们的眼睛不断流泪，呼吸困难，肺部严重受损
32、，无法根治。,幼儿乱葬岗(1984) 出事头三天死者已超过八千人，死亡的气息无可抵挡地冲击着整个地区；因坟地不足，尸首被胡乱葬在一起。,由伯胺和碳酸二甲酯制造异氰酸酯:,取代光气和氢氰酸的绿色化学技术,替代光气制造异氰酸酯的工艺,取代氢氰酸路线合成苯乙酸,苄氯羰化合成苯乙酸：,9.采用无毒、无害的溶剂,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，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以上的二氧化碳流体。,固相有机合成不使用溶剂，也是绿色化学研究的方向之一：,例1.,水相合成已
33、取得重大进展：,用离子液体作为有机反应的介质已有不少报道。,光降解塑料 微生物降解塑料 光-生物双降解塑料,10.环境友好产品,绿色化学产品应该具有两个特征：1、产品本身不会引起环境污染或健康问题，包括不会对野生生物、有益的昆虫和植物造成损害；2、产品被使用后，在环境中可以降解为无害的物质。,保护大气臭氧层的氟氯烃代用品也已开始使用，如1,1,1,2-四氟乙烷。,绿色化学产品成功例证：,可降解塑料已在使用,绿色农药也开始使用,绿色涂料开始使用,绿色化学是当今国际化学科学研究的前沿，它吸收了当代化学、物理、生物、材料、信息等学科的最新理论和技术，是具有明确的社会需求和科学目标的新兴交叉学科。从科学观点看，绿色化学是化学科学内容的更新；从环境观点看，它是从源头上消除污染；从经济观点看，它合理利用资源和能源、降低生产成本，符合经济可持续发展的要求。绿色化学已成为二十一世纪化学研究的重要方向之一。,
