绿色化学—化学制药工艺学7
以往有心拯救地球的学子，到最后都变成环保运动人士，绝少变成化学家，但现在他们可以走进实验室，以创造发明的方式来改变世界。
—《今日美国报》
1 什么是绿色化学？
1998年，Anastas, P. T.和Warner, J. C.等人提出了绿色化学的12项原则，第一次比较完整和明确地定义了绿色化学的概念，其核心是利用化学原理从源头消除化学对于环境的影响。目前“绿色化学化工国家发展战略”已经深入到化学和社会可持续发展的各个层面。
绿色化学十二项基本原则：
(1) 防止污染优于污染形成后处理。
(2) 设计合成方法时应最大限度地提高原子利用率。
(3) 尽量使反应中原料和产物对人类和环境无毒或毒性很小。
(4) 设计化学产品时应尽量保持其功效而降低其毒性。
(5) 溶剂和辅料是较安全的，尽量不用辅助剂。
(6) 能量使用应最小，并应考虑其对环境和经济的影响。
(7) 最大限度地使用可再生原料。
(8) 尽量避免不必要的衍生步骤。
(9) 催化试剂优于化学计量试剂。
(10) 化学品应设计成使用后容易降解为无害物质的类型。
(11) 分析方法应实现在线监测，在有害物形成前加以控制。
(12) 化工生产中物质的选择与使用，应使化学事故的隐患最小。
2 绿色化学的必要性
人类只有一个地球！近年来，环境污染、生态恶化和能源短缺等问题日益严重，这让越来越多的人意识到如果再不控制化工污染，我们将失去我们赖以生存的地球，人类历史也将走向末路。于是强调发展环境友好型化学工艺与技术的绿色化学应运而生。
3 绿色化学的几个基本概念
(1) 原子经济性 (atom economy)
由斯坦福大学的 Trost 首先提出。它以化学反应中的“原子利用率”来衡量反应的经济程度。理论上原子利用率达到100%的化学反应是最绿色的，如下图中的Diels-Alder反应的原子利用率是100%。
原子利用率 = 预期产物的分子量 / 全部产物的分子量总和╳100%
原子利用率 = 预期产物的分子量 / 全部反应物的分子量总和╳100%
(2) 环境因子（E-factor）
由荷兰化学家Roger Arthur Sheldon首先提出（Green Chem. DOI：10.1039/B713736M.）。环境因子是指化工过程中产生的所有废料与所得目标产物的质量比。一般情况下化学制药行业的E因子是最高的为25~100。
(3) 环境商
4 绿色化学基本原则与药物合成工艺路线评价标准
是否可以直接用绿色化学12基本原则作为药物合成工艺路线评价标准？答案是否定的。因为绿色化学12条原则有些冗长，不利于传播、交流和记忆，容易在讨论中丧失某些价值，同时不同化工行业具有自身的特点，所以化学家基于这些原则结合化学制药的特点总结了八条药物合成工艺路线的评价标准：
(1) 反应步骤最小化；
(2) 原辅料来源稳定；
(3) 化学技术可行；
(4) 生产设备可靠；
(5) 后处理过程简单化；
(6) 环境影响最小化。
(7) 兼顾收率/成本/经济效益。
(8) 专利问题。