Methods and Reagents for Green Chemistry pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Tundo, Pietro (EDT)/ Perosa, Alvise (EDT)/ Zecchini, Fulvio (EDT)

出品人:

页数:336

译者:

出版时间:2007-6

价格:969.00元

装帧:

isbn号码:9780471754008

丛书系列:

图书标签:

• 绿色化学
• 化学方法
• 化学试剂
• 可持续化学
• 有机合成
• 分析化学
• 环境化学
• 催化
• 材料科学
• 化学工程

《绿色化学方法与试剂》：一本探索可持续化学未来的指南 化学，作为一门关乎物质转化和创造的学科，在人类文明发展中扮演着至关重要的角色。从新材料的诞生到生命科学的突破，化学的进步无不深刻地影响着我们的生活。然而，传统的化学合成过程常常伴随着高能耗、有毒副产物以及对有限资源的过度消耗，这些问题给地球环境和人类健康带来了严峻的挑战。正是在这样的背景下，绿色化学应运而生，它倡导一种更加环境友好、经济高效的化学设计和实践理念，旨在从源头上减少或消除化学品的使用和产生对环境有害的物质。 《绿色化学方法与试剂》一书，正是这样一本旨在深度探讨和推广绿色化学核心理念、方法论以及实用试剂的权威著作。它并非仅仅停留在理论层面，而是通过详实的案例分析、前沿的研究进展以及对未来发展趋势的洞察，为读者提供了一套系统性的绿色化学知识体系和实践指南。本书的读者群体广泛，涵盖了化学研究人员、工业界工程师、环境科学家，以及对可持续发展和环境保护感兴趣的公众，共同致力于构建一个更清洁、更安全、更可持续的化学未来。 核心理念与原则的深度解析 本书开篇即深入阐述了绿色化学的十二项核心原则，这些原则构成了绿色化学实践的基石，并为化学过程的设计提供了明确的指导方向。作者细致地剖析了每一项原则的内涵及其在实际应用中的意义。 预防废弃物： 这是绿色化学的首要原则，强调在化学合成的初始阶段就应设法避免产生废弃物，而非事后处理。本书将探讨各种能够有效预防废弃物的策略，例如优化反应路径、提高原子经济性等。 原子经济性： 这一原则旨在最大化地将反应物转化为目标产物，最大限度地减少不必要的副产物。书中会通过大量实例，展示如何计算和提升反应的原子经济性，并介绍能够实现高原子经济性的新型反应类型。 较低毒性化学品的合成设计： 绿色化学追求使用或生成对人类健康和环境毒性最低的化学品。本书将深入分析化学品毒性的评估方法，并介绍如何设计具有较低内在毒性的分子结构。 更安全的化学品和产品： 在确保目标功能的前提下，化学品的设计应倾向于降低其毒性和潜在危害。本书会讨论如何通过分子设计和改性来达到这一目标。 更安全的溶剂和辅助物质： 溶剂和辅助物质在化学反应中扮演重要角色，但往往也是环境污染的重要来源。本书将重点介绍各种绿色溶剂，如水、超临界流体、离子液体以及生物基溶剂，并分析它们的优缺点及应用前景。 能源效率的设计： 许多化学反应需要在高温或高压下进行，消耗大量能源。本书将探讨如何通过设计温和的反应条件，例如利用催化剂、微波辅助或光催化技术，来显著降低能源消耗。 可再生原料的使用： 传统化学工业高度依赖化石燃料等不可再生资源。本书将重点介绍如何利用生物质、 CO₂ 等可再生原料来合成化学品，为实现化学工业的可持续发展提供方向。 减少衍生物： 间接的反应步骤（如使用保护基）会产生额外的废弃物。本书将介绍如何通过设计更直接、更高效的反应路径来避免或减少不必要的衍生物操作。 催化： 催化剂能够显著提高反应速率和选择性，同时可以在温和条件下进行反应，从而减少能源消耗和废弃物产生。本书将深入探讨各类绿色催化剂，包括均相催化、多相催化、酶催化以及光催化等。 为降解而设计： 化学产品在完成其生命周期后，应易于降解为无害的物质，而非在环境中长期存在。本书将探讨如何设计具有可降解性的化学品，以及相关的降解机理。 实时分析以预防污染： 在化学合成过程中，实时监测反应进程并及时发现和解决潜在的污染问题至关重要。本书将介绍各种先进的在线分析技术，用于过程控制和污染预防。 本质上更安全的化学品，以防止事故： 最终，绿色化学旨在最大程度地减少化学品事故发生的可能性。本书将强调在化学品的设计和使用过程中，如何充分考虑其安全性能，从而防止火灾、爆炸或有毒物质的释放。 创新的绿色化学方法学 在深入阐述核心原则的基础上，《绿色化学方法与试剂》还详细介绍了多种创新性的绿色化学方法学。这些方法学为化学家们提供了更具体、更可行的实践工具，以应对现代化学合成中的挑战。 催化技术的新进展： 书中将重点介绍一系列在绿色化学领域取得突破的催化技术。这包括但不限于： 多相催化： 强调具有易于分离和回收特点的多相催化剂，如负载型金属催化剂、沸石分子筛以及金属有机框架（MOFs）等，并探讨其在各种有机转化中的应用，如加氢、氧化、烷基化等。 均相催化： 探讨新型高活性、高选择性的均相催化剂，例如基于稀土金属、过渡金属以及有机小分子的催化剂，以及如何通过设计配体来调控催化剂的性能。 生物催化： 重点介绍酶催化在绿色化学中的巨大潜力，包括酶的筛选、改造以及在非水介质中的应用，尤其是在手性合成和生物质转化方面的突出贡献。 光催化与电催化： 随着可再生能源的普及，光催化和电催化技术正成为重要的绿色合成手段。本书将深入介绍各种光催化剂和电催化剂，以及它们在合成复杂分子、 CO₂ 还原和水分解等方面的应用。 绿色溶剂的应用与发展： 溶剂是化学反应中不可或缺的组成部分，但传统溶剂的挥发性、毒性和难降解性给环境带来了巨大压力。本书将详细介绍各类绿色溶剂： 水作为溶剂： 探讨在水相中进行化学反应的策略，包括水溶性催化剂的设计、水相反应的优势以及克服其局限性的方法。 超临界流体： 重点介绍超临界二氧化碳（scCO₂）的应用，其具有易于分离、无毒、成本低廉等优点，并阐述其在萃取、分离和催化反应中的应用。 离子液体： 介绍离子液体作为一类新型的“绿色溶剂”，它们具有低挥发性、高热稳定性、可调控性强等特点，并在多种有机合成、催化以及材料制备中展现出优异性能。 深共熔溶剂（DESs）： 介绍DESs作为一种新兴的绿色溶剂体系，其组分易得、可调性强、毒性低，在催化、分离和材料科学等领域具有广阔的应用前景。 生物基溶剂： 探讨利用可再生资源（如植物油、糖类）衍生的生物基溶剂，其环境友好性和可持续性，以及在特定化学反应中的应用。 微反应器与连续流化学： 微反应器技术和连续流化学为实现高效、安全、可控的化学合成提供了新的平台。本书将探讨： 传质传热效率的提升： 微通道的高比表面积带来卓越的传质传热效率，有助于提高反应速率和选择性，并减少副产物的生成。 安全性增强： 反应体积小，有效控制了反应进程，降低了潜在的安全风险。 可放大性： 通过“数量复制”（numbering-up）而非“尺寸放大”（scaling-up），可以实现工艺的柔性放大。 绿色过程整合： 连续流系统易于与在线分析、分离和纯化单元集成，实现全流程的绿色化。 生物质转化与利用： 随着化石资源的枯竭，利用可再生生物质资源生产化学品和燃料变得越来越重要。本书将重点关注： 生物质的预处理与催化转化： 介绍各种生物质预处理技术，以及利用催化剂将生物质转化为平台化合物（如糠醛、羟甲基糠醛、乳酸等）的方法。 生物基平台化合物的进一步合成： 探讨如何将这些平台化合物转化为高附加值的化学品、材料和燃料，例如生物塑料、生物柴油等。 CO₂ 的捕获与利用： 二氧化碳作为一种温室气体，其减排和资源化利用备受关注。本书将介绍： CO₂ 的捕获技术： 讨论各种物理和化学吸附、膜分离等 CO₂ 捕获方法。 CO₂ 的催化转化： 重点介绍利用催化剂将 CO₂ 转化为有用的化学品，如甲醇、甲酸、碳酸酯、聚合物等，实现 CO₂ 的资源化利用。 实用绿色化学试剂的探索 除了方法学，《绿色化学方法与试剂》 还聚焦于一类至关重要的组成部分——绿色化学试剂。这些试剂的设计和应用直接关系到化学过程的效率、安全性以及环境影响。 新型催化剂的开发与应用： 书中将详述各种高效、选择性好、易于回收利用的新型催化剂。例如，固载化金属催化剂、纳米催化剂、金属有机框架（MOFs）催化剂、多相酶催化剂以及光/电催化剂等。每类催化剂的介绍都将包含其结构特点、催化机理、在具体反应中的应用案例，以及回收和再利用的策略，力求实现催化剂的最大化价值和最小化环境足迹。 绿色溶剂体系的创新： 如前所述，本书将深入介绍水、超临界流体、离子液体、深共熔溶剂以及生物基溶剂等绿色溶剂。对于每种溶剂，将详细探讨其物理化学性质、环境友好性评估、在不同类型化学反应中的适用性，以及如何根据具体反应需求选择最合适的绿色溶剂。此外，还会讨论如何通过溶剂工程来优化反应性能，并实现溶剂的循环利用。 可再生资源的衍生试剂： 随着对可持续发展的日益重视，利用可再生资源（如植物淀粉、纤维素、木质素、脂肪酸等）制备的化学试剂成为重要的研究方向。本书将介绍如何将这些天然产物转化为具有特定功能的试剂，例如生物基的还原剂、氧化剂、相转移催化剂等。这些试剂不仅降低了对化石资源的依赖，同时也通常具有较低的毒性和良好的生物降解性。 高效分离与纯化介质： 在绿色化学过程中，高效且环境友好的分离纯化技术同样不可或缺。本书将探讨新型的吸附材料（如功能化多孔材料、生物吸附剂）、膜分离技术以及绿色色谱固定相等，旨在减少溶剂消耗和废弃物产生，同时提高目标产物的回收率和纯度。 “即用型”绿色试剂盒： 为了方便研究人员和工业界实践绿色化学，本书还将介绍一些经过优化设计、易于获取且性能稳定的“即用型”绿色试剂。这些试剂可能以预配制的溶液、负载型催化剂颗粒或其他方便使用的形式存在，旨在降低实验门槛，加速绿色化学技术的推广应用。 面向未来的展望 《绿色化学方法与试剂》的最后部分，将目光投向了绿色化学的未来发展趋势。作者们对该领域的挑战和机遇进行了深刻的洞察，并对未来的研究方向提出了前瞻性的建议。 智能化与自动化绿色化学： 结合人工智能、大数据和机器人技术，实现绿色化学过程的设计、优化和控制的智能化和自动化，进一步提高效率和安全性。 生物技术与化学的深度融合： 探索生物技术在化学合成中的更广泛应用，如合成生物学在构建新型生物催化剂和生产生物基化学品方面的潜力。 循环经济与化学品生命周期管理： 强调将绿色化学理念融入整个化学品生命周期，从原料选择、生产、使用到最终的回收和再利用，构建完整的循环经济体系。 社会责任与政策导向： 探讨绿色化学在推动社会可持续发展中的作用，以及政府政策、行业标准在促进绿色化学技术普及和应用中的重要性。 总结 《绿色化学方法与试剂》是一部集理论深度、方法创新和实践指导于一体的杰出著作。它不仅为化学领域的研究人员提供了一份宝贵的知识库，更为所有致力于建设一个可持续、健康地球的个人和组织，提供了一张通往绿色化学未来的蓝图。通过对本书的深入研读，读者将能够全面理解绿色化学的意义，掌握先进的绿色化学方法，并熟练运用创新的绿色化学试剂，从而在各自的研究和实践领域，为推动化学工业的可持续发展贡献力量。本书的价值不仅在于其内容的丰富性，更在于它所传递的“化学服务于人、服务于地球”的深刻理念，激励着一代又一代的化学家，用智慧和创新，点亮可持续发展的希望之光。

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