绿色化学的研究有两个重要内容:设计或探寻对人类健康、生产环境更安全的目标物质;对基本原料的改变。为了实现这两个重要内容,人们从原料、催化剂、溶剂、合成方法以及产品的绿色化进行研究。
1.1.2 绿色化学的研究方法
一直以来,人们总是倾向于关注化学反应的高选择性和化学反应结果的高产率,却往往忽视了反应物分子中原子的有效利用问题。为了综合衡量合成效率,美国著名有机合成化学家Trost B M在1991年提出了“原子经济性”的概念,即原料分子中究竟有百分之几的原子转化为产物[4]。原子经济性可以用原子利用率衡量,原子的利用率越高,其原子经济性越高,副产物或废物的排放量就越低。然而,仅仅重视化学过程中的经济性还不够,还需考虑到它对环境的影响。为此,化学家Sheldon[5]提出了E指数。
E指数(或E-因子)=废弃物(Kg)/预期产物(Kg)
这里的废弃物是指除预期产物外的所有副产物,包括反应后处理过程中产生的无机盐。E指数指的是从化工生产中的环保、高效、经济角度出发,通过化工流程的排放量来综合地衡量合成反应。根据E指数,要使E指数减少,就要减少废弃物——废气、废水、废渣。