近年來，開發新的原子經濟反應已成為綠色化學研究的熱點之一。環氧丙烷是生產聚氨酯泡沫塑料的重要原料，傳統上主要采用二步反應的氯醇法，不僅使用危險的氯氣，而且還產生大量含氯化鈣的廢水，造成環境汙染。國內外均在開發矽分子篩上催化氧化丙烯製環氧丙烷的原子經濟新方法。
提高烴類氧化反應的可控性
烴類選擇性氧化在石油化工中占有極其重要的地位。據統計，用催化過程生產的各類有機化學品中，催化選擇氧化生產的產品約占25％。烴類選擇性氧化為強放熱反應，目的產物大多是熱力學上不穩定的中間化合物，在反應條件下很容易被進一步深度氧化為二氧化碳和水，其可控性是各類催化反應中最低的。這不僅造成資源浪費和環境汙染，而且給產品的分離和純化帶來很大困難，使投資和生產成本大幅度上升。所以，控製氧化反應深度，提高目的產物的選擇性，始終是烴類選擇性研究中最具挑戰性的難題。
無害物代替劇毒原料
關於代替劇毒氫氰酸原料，國外有的公司從無毒無害的二乙醇胺原料出發，經過催化脫氫，開發了安全生產氨基二乙酸鈉的工藝，改變了過去的以氨、甲醛和氫氰酸為原料的二步合成路線，並因此獲得了1996年美國總統綠色化學挑戰獎中的變更合成路線獎。另外，國外還開發了由異丁烯生產甲基丙烯酸甲酯的新合成路線，取代了以丙酮和氫氰酸為原料的丙酮氨醇法。
采用無毒、無害簇化劑和溶劑
目前，烴類的烷基化反應一般使用氫氟酸、硫酸等液體酸催化劑，這些液體酸催化劑的共同缺點是對設備的腐蝕嚴重、對人身危害和產生廢渣、汙染環境。為了保護環境，多年來國外正從分子篩、雜多酸、超強酸等新催化材料中大力開發固體酸烷基化催化劑。其中，采用新型分子篩催化劑的乙苯液相烴化技術引人注目，這種催化劑選擇性很高，乙苯重收率超過99.6％，而且催化劑壽命長。
大量的與化學品製造相關的汙染問題，不僅來源於原料和產品，而且源自在其製造過程中使用的物質。最常見的是在反應介質、分離和配方中所用的溶劑。當前，廣泛使用的溶劑是揮發性有機化合物，有的會引起水源汙染。因此，采用無毒無害的溶劑代替揮發性有機化合物作溶劑，已成為綠色化學的重要研究方向。
在無毒、無害的研究中，最活躍的研究項目是開發超臨界流體，特別是超臨界二氧化碳作溶劑。超臨界二氧化碳是指溫度和壓力均在其臨界點（311℃、7477.79千帕）以上的二氧化碳流體。它通常具有液體的密度，因而有常規液態溶劑的溶解度，有很高的傳質速度。而且，由於具有很大的可壓縮性，流體的密度和溶劑溶解度等性能均可由壓力和溫度的變化來調節。超臨界二氧化碳的最大優點是無毒、不可燃、價廉等。
充分利用可再生資源
利用生物原料代替當前廣泛使用的石油，是保護環境的一個長遠的發展方向。生物原料主要由澱粉及纖維素等組成，前者易於轉化為葡萄糖，而後者則由於結晶及與木質素共生等原因，通過纖維素酶等轉化為葡萄糖，難度較大。國外有報道以葡萄糖為原料，通過酶反應可製得己二酸、鄰苯二酚和對苯二酚等，尤其是不需要從傳統的苯開始來製造作為尼龍原料的己二酸取得了顯著進展。由於苯是已知的致癌物質，以經濟和技術上可行的方式，從有機原料中去除苯是具有競爭力的綠色化學目標。
另外，利用生物或農業廢物（如多糖類）製造新型聚合物的工作。由於其同時解決了多個環保問題，因此引起人們的特別興趣。其優越性在於聚合物原料單體實現了無害化；生物催化轉化方法優於常規的聚合方法，該聚合物還具有生物降解功能。
環境友好產品
柴油是另一類石油煉製產品。對於環境友好柴油，美國要求硫含量不大於5％，芳香烴含量不大於20％，同時十六烷值不低於40％。瑞典對一些柴油要求更嚴。為達到上述目的，一是要有性能優異的深度加氫脫硫催化劑；二是要開發低壓的生產工藝。國外在這方麵的研究已有進展。此外，保護大氣臭氧層的氟氯烴代用品已在開始使用。防止“白色汙染”的生物降解塑料也在使用。
隨著綠色環保風潮的興起，人們在塑料垃圾的再生利用上另辟蹊徑，像用礦泉水瓶製成套頭衫。礦泉水瓶的主要原料是一種用途最廣的塑料，學名叫聚氯乙烯。把礦泉水瓶軋成細碎片，加熱熔化去除雜質，再經過抽絲紡紗成線，平均27個礦泉水瓶可以加工成一件漂亮的套頭毛線衣。
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