——随着生产的发展，环境污染问题也突出地摆在人们面前。能不能在发展生产的同时使环境保持在良好状态中，已成为目前人们普遍关心的问题。但如果我们探本求源找出环境污染问题之所以严重，我们就会发现，要搞好环境保护，观念必须更新。发展生产，不能只考虑到产品产值产量，不能忽视与有毒的、危险性的原材料、溶剂、催化剂、副产品和废物等有关的问题，如运输、储存、废物的加工处理和处置、责任保险，环保部门规定的应承担的责任和应尽的义务等等。因而在设计工艺时，应考虑到有毒物质和危险品应少用或根本不用，生成的废物应少或根本没有。这就涉及到“绿色技术”问题。本文所介绍的是国外学者在一次学术讨论会上发表的这方面的研究与探索，值得我们借鉴，特摘要译出以飨读者。

——译者

美国经济繁荣要求有一个扎实的化学工业，而环境保护则要求使环境良好的“绿色技术”应有一个新的进展。两者都要顾及到，按国家科学基金会化学董事甘尼斯 · G · 汉考克（Kenneth G. Hancock）的说法，那就要看合成化学家的智慧了。

汉考克也是一位合成化学家，他作出解释说：'合成化学家不但必须创造新产品，而且还应把环境衍生物放在心上，想法儿设计化学合成法正如美国化学学会芝加哥会议指出的那样，目前人们也时兴这种看法。

汉考克是在一个以“选用合成法设计以防污染”为主题的学术讨论会上发表他上述看法的。会上展出了大约10多篇论文，都是谈的近来人们在开拓合成法以从根源上杜绝污染的研究与探索。

另一方面，国家科学基金会和环境保护局也采取联合行动。通过今年（1993年）早些时候签订的协议来行这样的古训：“一分预防胜于十分治理”。

汉考克强调说，防治污染要求在设计生产化学产品的合成方法上来个改变。他预测到，将来采用“绿色合成法”，就要求在试剂、溶剂和反应条件诸方面有所选择，以减少资源的消耗和废物的生成量。环境保护局污染防治与毒物办公室的保罗 · T · 安拉斯塔斯（Paul T. Anastas）也同意此说法。他说：“一个化学家拿着笔设计合成法工序时，也就是在作出决定，这个工序是否合用，是否会产生日后需要加工处理、回收、运输和处置的有毒物质。设计时先把这些考虑进去，化学家除了有可能减少或消除相关费用外，也才有可能减少或消除使用或产生有毒物质。”他断言：“能否给出最大产量已成为大多数有机化学家练就的评估反应方法好坏的基本标准。可是此标准低估了一些潜在的问题。这些问题涉及到危险性原料、溶剂、催化剂、副产品、废物等。随着废物的加工处理和处置、责任保险和强制性的环保责任和义务等费用日益增大，越来越需要化学家除考虑到最大产量外，也要把这些因素考虑进去。”

汉考克还强调说，开拓环境良好的化学合成法给有机化学家提出挑战，要他们拿出聪明才智来。他说，有几个能引起兴趣的研究机会等待他们去发掘、去探索，如：水溶剂基反应、环境温度反应、对有毒中间产品的马上就地加工、手性催化、人工酶、内在的回收性……等。

安拉斯塔斯预测，探索的结果。和将来对此结果作出的研究调查证明它为一切实可行的可供选择的合成方法，都会给学术研究和工业生产产生影响。新的合成方法一研究出来，就会写进科学文献和编入教科书里。他说：“环境保护局的‘代用合成法倡议’的终极目的，就是要用新的方法训练将来各代的化学家，评估化学合成法在方法论上的必要性时，既看到选中的合成法带来的好处，也看到它含有的各种成本费用。”

在这次学术会上，有些学者，如康乃狄格大学的教授盖尼 · A · 艾卜林（Gary A · Epling），研究生王清西（Qing Xi Wang）、依阿华州立大学的教授乔治 · A · 克鲁斯（George A · Kraus）等都谈到用染料吸收可见光来促使化学物质转化的“光化学法”，都是主张用可见光作试剂。和紫外线光相比，可见光就显得优越：光源广泛，聚光灯、太阳灯、日光、阳光采集器都可利用，因而价廉；能量较低，不会像紫外线光那样为生色团所吸收形成不需要的反应。根据实验，一个120 W的聚光灯照明12~24小时所提供的能量能使20 g的物质起反应。如果用功率较大的光源，能起反应的物质，就不是以“g”而是以“kg”来计算了。一只普通的聚光灯，能从约15 g的羰基化合物中分离出二硫代保护原子团，照明时间6~10小时。在16次不同的照明时间中，所离析出的醛和酮最低也达86%，最大则为97%，证明光化学法能保证高产，至于染料，就可用食物、化妆品和医药用的低毒染料，如酸性曙红（黄色）、赤藓红（红色）和甲撑（蓝色）。用了光化学法，就取代了某些弗瑞德 · 克来福特反应，像氯化铝之类有毒的路易斯酸以及有些有毒的溶剂就可不用了。

有的致力于研究“生物工艺法”的化学家如普尔都大学的化学教授约翰 · W · 福斯特（John W Frost）提出用基因工程微生物使右旋糖转化成工业上作为原料的重要化合物。他用此法合成了氢醌［P-C₆H₄COH₂］、苯醌（C₆H₄O₂）、邻苯二酚［1.2- C₆H₄（OH）₂］和制造尼龙的己二酸［（CH₂）₄（COOH）₂］。此“生物工艺法”不但有环保意义，而且在提高美国工业全球长期的竞争力方面也有作用。就前者来说，用了基因工程微生物，就不会再用致癌物苯；也就没有因从化石燃料即煤中提炼苯后不能再生利用的废物；也就不存在因需要苯就得制造己二酸而在制造过程中产生使地球变暖和使臭氧层遭剥蚀的一氧化二氮问题。就后者来说，不用苯就节约了煤；有了右旋糖就不再用石油（据福斯特说，98%的有机化合物都是以石油为原料制成的），又是一种节约。而右旋糖来源广泛，可以从农产品取得，也可从食品加工时排出的废蒸汽中提取。

杜邦公司的中央科学和工程实验室的里奥 · E · 曼塞（Leo E · Maneezer）在会上还指出，有毒的和有危险性的物质，应尽可能少盘点和转运，他还举出个例子：1984年，在印度博帕尔就发生了一起因甲基胺光气化而引起甲基异氰酸盐泄漏的悲剧，以后杜邦公司出于关心有毒物质的使用和储存，就研究出一种享有专利的“催化氧化脱氢反应法”制造甲基异氰酸盐。这是种中间产品，在哪里制成，就在哪里把它制成农用化学品，这样，泄漏的潜在性可降低了。

有的提出使用无毒的来代替有毒的能使环境保持良好的原料、溶剂和催化剂。

洛杉矶加利福尼亚大学戴维尔 · L · 查浦曼（Drville L · Chapman）介绍该校的苯乙烯制造法可供研究。现行生产苯乙烯的方法要用苯和乙烯作原料，还得用烷基化的催化，再行脱氢。加利福尼亚大学的办法只要一个工序就把平衡混合二甲苯转换成苯乙烯了。

用二氧化碳代替碳酰氯合成尿烷和异氰酸盐。孟山都公司的登尼斯 · P · 莱尼（Dennis P · Riley）发现，这是一种新的化学法；在存在盐基的情况下，用二氧化碳和伯胺（或仲胺）起反应，就生成氨基甲酸阴离子，控制这种阴离子的反应力，就可生成大量的尿烷或异氰酸盐。

芳族胺的无卤生产法。孟山都研究所的迈克尔 · K · 司德因（Michael K · Stern）首先谈到在化学方面广为人们利用的最古老的一个反应方法是用氯的氧化作用来激活芳族的碳氢键合，形成的氯苯用于商业生产取代芳族胺。这个老办法最后生出的产品中，连一个氯原子也没有留下，因而以重量计算的副产品相对于产品来讲，高得太不合适了，而且这个老办法通常要产生一些含水的废物流出，里面有大量的无机盐，处理起来既困难、又花钱。司德因的无卤生产芳族胺的办法则采用亲核芳香族代替氢生产中间产品，再制出4-氨基二苯胺，就用不着卤素再氧化了。最近，司德因在他的实验室里正集中精力用同样的方法直接形成芳族胺，这是代表硝基苯的胺化的一个新路子。

像HF₁、FCIO₃，还有CF₃OF这类有高毒、有潜在爆炸性和易起氟化作用的试剂，据“气体产品和化学物”的盖多 · P · 派兹（Guido P · Pez）的介绍，可以用一种名叫Seleetfluor的试剂代替。此试剂由R. E. 班克斯（R. E. Banks）在英国的曼彻斯特大学的科技学院合成，以后“气体产品和化学物"又有新发展。据派兹说，此试剂给制药厂家提供了一个很有用的研制和生产高性能的含氟药品的工具。发现后只不过才4年，制药厂除了生产应市的含氟的防炎和抗病毒的药，还在探索新用途。它也可用来生产农业化学品的中间产品。另外，此试剂在适中的条件下起的氟化作用快、效高、有选择性，不需特别的设备和操作技术，可溶于很多溶剂，不伤害反应设备，可降解成为易于处理的废物。

为了帮助科学家们判明理论的反应方法是否对环境安全，有的科学家组成小组对合成设计的软件工具作出鉴定。工具都是计算机软件。25年来，全国各地一直在研究中，是要在众多的方法中，找到一个适合于目标分子的合成法，并提出最好的化学反应以供研究。大多数软件工具都是“逆向合成法”（retro-synthetic），即是说，是从目标出发，逆向推出原料。而合成法的则是找出副反应、副产品，和不同条件对反应结果产生的影响。就是没有把应使环境良好这一点放在心上，因而也就没有被看中。但是小组成员，化学信息服务社的J · 邓克 · 尼斯（J Dirk Nies）说，他盼望有一天，计算机辅助合成设计工具在支持环境保护方面，能有非常不错的、有专长的那种系统那样的功能。即是说，只要一次而不是反复多次就能把对环境良好的化学合成法的设计做好。

［C&EN，1993年9月6日]