解释:什么是绿色化学，为什么它很重要?

化学几乎涉及我们社会和经济的方方面面。它为我们提供了现代奢侈品，但也带来了污染和有毒废物等现代问题。上世纪90年代初，人们对化学过程和技术的重新思考催生了一个新领域:绿色化学。这一领域建立在这样一种信念之上，即社会可以保持，甚至增强化学所带来的好处，同时消除其缺点。

绿色化学的起源故事是什么?

在美国1990年污染预防法案提出了通过优化设计而不是处理和处置来消除污染的政策。目标是使工业界和公众的注意力集中在“减少污染源”的概念上。这意味着预防污染比试图控制或清理污染更可取，也更有效。这包括将处理有毒废物的资源转移到开发新技术和化学工艺上，以实现这一目标。比如重新设计产品和方法，使其更高效，或者用毒性更低的原料取代稀缺或有害的原材料，或者在整个使用周期内产生更少的有毒副产品。

《污染预防法案》允许美国环境保护署(EPA)积极主动，而不是简单地罚款污染者和执行标准。这种优先次序的转变为绿色化学埋下了种子。1991年，该机构启动了一项赠款计划，为重新设计现有化学工艺和产品的项目提供资金，使其对人类和环境更安全。

绿色化学的主要原则是什么?

到1998年，一套新领域的12项指导原则被编纂在书中绿色化学:理论与实践e化学家保罗·阿纳斯塔斯和约翰·华纳他们将绿色化学定义为“减少或消除有害物质的使用和产生的化学产品和过程的设计”。

接下来发生了什么?

绿色化学在过去25年里已经从一个小众的研究领域转变为现在拥有数百个专业期刊、会议、研究中心和奖项。绿色化学家所取得的技术进步也不仅限于学术界。基于对12项原则的承诺而产生的创新现在在工业中很常见。这些进步提高了化学工业的安全性，催生了全新的生产方法，并为其他生产方法提供了更环保的替代品。

其影响的一些明显例子是授予绿色化学的诺贝尔奖。2005年发现催化化学过程复分解获得了化学奖．复分解是指碳双键的断裂和重组，使化学基团改变位置。根据原理9，使用催化剂使反应成为可能。这种方法使各种产品的合成更加高效和清洁，现在在制药和塑料工业中是常规方法。在2021年,化学奖颁给了非对称有机催化．这一发展的特点是使用简单的有机分子作为催化剂，而不是金属，允许更环保的合成，可以在酶无法承受的条件下进行。

另一个优雅的例子来自2021年美国环保署年度绿色化学挑战赛的获胜者。来自克莱姆森大学的研究小组开发了一种方法用木质素取代聚氨酯泡沫中的致癌成分二异氰酸酯．聚氨酯泡沫在工业中无处不在，以木质素为基础的版本性能一样好，但可回收，需要更少的分馏和纯化步骤，并使用可回收的催化剂碳酸钾制成。该方法还使用植物油衍生的固化剂将木质素转化为活性前体，这一过程以前涉及两种致癌物，环氧丙烷和二异氰酸酯。

绿色化学的未来会怎样?

绿色化学创新正在慢慢取代传统的生产方法，并对化学工业的清洁和安全产生了巨大影响。但根据Anastas等绿色化学家的说法，下一步需要提高意识12个原则之间的联系。对化学科学的一种更大的图景方法将把绿色化学从它自己的领域转变为化学研究的唯一方式。