（a）采用替代合成途径，这些途径常常是自然过程，如光化学、生物合成，或者采用无毒且可再生的替代原料，如生物质等；

 

    （b）改变化学反应条件，例如采用一种对人体健康和环境影响较小的溶剂，或者通过改变化学反应条件能提高产物选择性、减少废物和发散物的过程；

 

    （c）经济适用性良好的化学品。这些化学品通常无毒且非常安全。

 

    为人类可持续发展，开发对环境无污染的基本有机原料生产技术是21世纪该领域内的重要发展动向之一，而催化剂则在其中起到关键作用。目前被公认存在环境污染的工艺大致有五类：

 

    一是以光气为原料的合成反应，如二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）、甲苯二异氰酸酯（TDI）；

 

    二是以HCN为原料的合成反应，如丙酮氰醇法制甲基丙烯酸甲酯；

 

    三是以Cl2为原料的合成反应，如氯醇法制环氧丙烷；

 

    四是原子经济性很差反应，如现有苯制己内酰胺；

 

    五是以液体酸为催化剂的合成反应，如过氧化氢异丙苯在硫酸作用下分解为苯酚丙酮。

 

    1、替代光气原料的合成反应

 

    用碳酸二甲酯（DMC）替代光气一个工业化实例是聚碳酸酯（PC）的合成。传统PC合成是将双酚A在光气和溶剂丙酮中进行聚合（或称界面缩聚反应），而非光气法则以双酚A和由DMC制成的碳酸二苯酯（DPC）进行酯交换生成简聚体，然后再缩聚而成。实际DPC合成过程包括以下几个步骤：

 

    （a）从DMC与乙酸苯酯反应生成碳酸苯甲酯；

 

    （b）碳酸苯甲酯与DMC进一步反应生成DPC；

 

    （c）DPC也可以通过二分子碳酸苯甲酯合成；

 

    （d）乙酸甲酯经热解转化为甲醇和乙烯酮；

 

    （e）乙烯酮与苯酚反应再生成乙酸苯酯，再用于起始反应。

 

    采用非光气法制PC的工艺已于1993年由GE塑料公司在日本工业化，装置规模为2.5万t/a。

 

    迄今为止，异氰酸酯生产仍采用传统的光气法工艺。光气是一种剧毒化合物，既威胁人类身体健康，又对环境造成严重污染。因而非光气法生产异氰酸酯一直是人们关注热点。

 

    硝基化合物还原羰基化反应合成异氰酸酯是一条非光气法合成TDI和MDI的潜在工业路线。通常该合成路线又有两步法和一步法之分。目前国外研究较多的是两步法工艺。例如日本三井东压的两步法工艺，其第一步是2,4-二硝基甲苯在乙醇中以氯化钯和氯化亚铁等为催化剂，于170℃和9.65MPa下反应，总停留时间为60min，还原羰化制得甲苯甲胺酸酯；第二步甲苯甲胺酸酯在250℃下反应，以环烷酸锌为催化剂、烷基苯为溶剂、停留时间2.5h，得到TDI，其选择性为90%。

 

    以硝基苯为原料还原羰化合成MDI，其过程与TDI类同。首先是还原羰化合成苯代氨基甲酸酯，然后与甲醛缩合成聚氨基甲酸酯（MDU），最后热解为MDI。当然也可以苯胺为原料，采用氧化羰化法，如日本旭化成公司提出的，苯胺在乙醇中氧化羰化为苯代氨基甲酸酯，其反应条件为150～180℃，5～8MPa，停留时间1～2h，苯胺:O2:乙醇摩尔比为1:0.6:10。氧化羰化反应催化剂仍采用钯。

 

    由于上述非光气法工艺在经济性方面与传统光气法尚难竞争，对一套4.5万t/aTDI装置而言，非光气法成本为2.22美元/Kg，光气法为2.07美元/Kg，所以至今未能工业化。而近期EniChem开发的以碳酸二甲酯（DMC）替代光气合成TDI和MDI工艺却引起了广泛关注。

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