綠色化學(xué)復(fù)習(xí)題_第1頁(yè)
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1、文檔供參考,可復(fù)制、編制,期待您的好評(píng)與關(guān)注! 第一章 1、溫室效應(yīng)及其與化學(xué)的相關(guān)性,核冬天,光化學(xué)煙霧及其化學(xué)本質(zhì),生物多樣性。答:溫室效應(yīng):溫室效應(yīng)是由于大氣中的溫室氣體濃度升高而引起的。溫室氣體主要有二氧化碳、氮氧化物、鹵代烴類等。核冬天:有限的核戰(zhàn)爭(zhēng)所產(chǎn)生的煙塵會(huì)導(dǎo)致地球冷卻的假設(shè)被稱為“核冬天”。臭氧層破壞:一是人類大量使用空調(diào)制冷劑、泡沫滅火器、氣霧劑、發(fā)膠、膨松劑等化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的氟氯烴、溴氟氯烴等化合物,這類化合物雖然在地表面是性質(zhì)穩(wěn)定,不易燃燒,易于儲(chǔ)存,對(duì)人和其他生物也沒(méi)有毒性,但當(dāng)它們上升到平流層中后,在強(qiáng)烈的紫外線作用下,會(huì)由光激發(fā)而生成氯原子自由基等化學(xué)性質(zhì)十分活潑的

2、物質(zhì),這些物質(zhì)會(huì)引起臭氧的分解,從而使臭氧層遭到破壞;二是汽車(chē)尾氣、火力發(fā)電廠的煙氣等中所含有的NOx類化合物進(jìn)入平流層后,會(huì)加速臭氧的分解反應(yīng),從而破壞臭氧層。光化學(xué)煙霧:人類向大氣圈排放的碳?xì)浠衔?、碳氧化合物、硫氧化合物、氮氧化合物、粉塵等,在太陽(yáng)光的紫外線照射之下會(huì)發(fā)生一系列的化學(xué)反應(yīng)。光化學(xué)煙霧主要是氮氧化合物與烴類化合物在紫外線照射下,經(jīng)過(guò)一系列復(fù)雜反應(yīng)形成的一種大氣污染現(xiàn)象。光化學(xué)煙霧中通常含有高濃度的氧化劑,故又稱為氧化性光化學(xué)煙霧。氮氧化合物是引發(fā)光化學(xué)煙霧的主要元兇: NO2 NO+O O+CxHy CxHyO·CxHyO·+O2 CxHyO3·

3、; CxHyO3·CmHn RCHO+R1COR2 O+O2 O3 酸雨:酸雨是空氣中的酸性氣體(SOx、NOx)隨雨而下形成的。生物多樣性:生物多樣性是指地球上所有生物植物、動(dòng)物和微生物及其他物質(zhì)構(gòu)成的綜合體。它包括遺傳多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性三個(gè)組成部分。生物多樣性是人類社會(huì)賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)。2、為什么說(shuō)化學(xué)是一門(mén)中心的、實(shí)用的、創(chuàng)造性的學(xué)科?答:化學(xué)作為一門(mén)“中心、實(shí)用、創(chuàng)造性的“的科學(xué),從其誕生至今,已經(jīng)取得了巨大的成就。化學(xué)的原理和方法以及化學(xué)反應(yīng)方面的研究目前仍在主導(dǎo)其他學(xué)科;它在開(kāi)發(fā)天然資源以滿足人類的生活需要方面做出了巨大的貢獻(xiàn)?;诨瘜W(xué)的產(chǎn)業(yè),利用天然

4、資源制取大量的化肥、農(nóng)藥、農(nóng)膜、塑料、鋼鐵、水泥等產(chǎn)品和材料,并生產(chǎn)大量的合成纖維和橡膠等以彌補(bǔ)農(nóng)業(yè)、林業(yè)的不足;能源的開(kāi)發(fā)利用,新材料的開(kāi)發(fā)利用,醫(yī)藥衛(wèi)生等均離不開(kāi)化學(xué)可以說(shuō),人類的衣、食、住、行、用以及保持健康等無(wú)一項(xiàng)可以離開(kāi)化學(xué),化學(xué)在這些領(lǐng)域中直接或間接地發(fā)揮著不可替代的作用。而隨著科技的發(fā)展,我們又將面臨新的挑戰(zhàn),化學(xué)學(xué)科也積極調(diào)整,不斷創(chuàng)新,以適應(yīng)新的需求。3、人類目前面臨的主要環(huán)境問(wèn)題有哪些?造成這些困境的原因是什么?編號(hào)人類面臨的環(huán)境問(wèn)題造成這些困境的原因1全球氣候變暖是由于大氣中的溫室氣體濃度升高而引起的。溫室氣體主要有二氧化碳、氮氧化物、鹵代烴類等。2核冬天的威脅有限的核戰(zhàn)

5、爭(zhēng)所產(chǎn)生的煙塵會(huì)導(dǎo)致地球冷卻3臭氧層破壞一是人類大量使用空調(diào)制冷劑、泡沫滅火器、氣霧劑、發(fā)膠、膨松劑等化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的氟氯烴、溴氟氯烴等化合物,這類化合物雖然在地表面是性質(zhì)穩(wěn)定,不易燃燒,易于儲(chǔ)存,對(duì)人和其他生物也沒(méi)有毒性,但當(dāng)它們上升到平流層中后,在強(qiáng)烈的紫外線作用下,會(huì)由光激發(fā)而生成氯原子自由基等化學(xué)性質(zhì)十分活潑的物質(zhì),這些物質(zhì)會(huì)引起臭氧的分解,從而使臭氧層遭到破壞;二是汽車(chē)尾氣、火力發(fā)電廠的煙氣等中所含有的NOx類化合物進(jìn)入平流層后,會(huì)加速臭氧的分解反應(yīng),從而破壞臭氧層。4光化學(xué)煙霧光化學(xué)煙霧主要是氮氧化合物與烴類化合物在紫外線照射下,經(jīng)過(guò)一系列復(fù)雜反應(yīng)形成的一種大氣污染現(xiàn)象。5酸雨酸雨是

6、空氣中的酸性氣體(SOx、NOx)隨雨而下形成的。6生物多樣性銳減人類活動(dòng)對(duì)生物圈的影響加劇,使得物種滅絕的速度不斷加快7森林破壞人類肆意的濫砍濫伐8荒漠化由于氣候變化和人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)在內(nèi)的各種因素影響所造成的干旱、半干旱和干燥、亞濕潤(rùn)地區(qū)的土地退化4、在人類面臨的健康問(wèn)題面前,化學(xué)有何作為?答: 盡管目前醫(yī)學(xué)、醫(yī)藥業(yè)已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步,但人類人面臨各種不治之癥的威脅。例如癌癥、艾滋病、埃博拉等,目前仍無(wú)有效藥物可以治療,迫切需要有新的可治療這些疾病的藥物。/面對(duì)衰老,人類仍然是束手無(wú)策,迫切需要發(fā)明延緩衰老、使人長(zhǎng)生的新藥。/現(xiàn)在治療某些疾病的藥物,雖然有一定的療效,大不少藥物均有一定的副作

7、用,迫切需要對(duì)其加以改進(jìn),或研究開(kāi)發(fā)新的藥物,以提高療效減少副作用。/人體對(duì)藥物有抗性,一些在一定使其對(duì)某些疾病有療效的藥物,使用一段時(shí)間后就會(huì)在人體產(chǎn)生抗性,不再具有療效,一次也需要研究新的藥物來(lái)替代這些因人體抗性而失效的藥物。5、可持續(xù)發(fā)展觀的主要觀點(diǎn)是什么,它與傳統(tǒng)的發(fā)展觀有何差異?答:可持續(xù)發(fā)展觀強(qiáng)調(diào)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展,追求人與自然的和諧。其核心思想是:健康的經(jīng)濟(jì)發(fā)展應(yīng)建立在生態(tài)持續(xù)能力、社會(huì)公正和人民積極參與自身發(fā)展決策的基礎(chǔ)之上,它所追求的目標(biāo)是:既要是人類的各種需要得到滿足,個(gè)人得到充分地發(fā)展,又要保護(hù)生態(tài)環(huán)境,不對(duì)后代的生存和發(fā)展構(gòu)成威脅。對(duì)環(huán)境不利的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)應(yīng)予以摒棄。在發(fā)

8、展指標(biāo)上,不單純用GNP作為衡量發(fā)展的唯一指標(biāo)。可持續(xù)發(fā)展的思想包含如下幾個(gè)層次的含義:第一, 可持續(xù)發(fā)展的思想強(qiáng)調(diào)的是發(fā)展,把消除貧困當(dāng)作是可持續(xù)發(fā)展的一項(xiàng)不可缺少的條件。第二, 可持續(xù)發(fā)展思想把環(huán)境保護(hù)作為發(fā)展過(guò)程的一個(gè)重要組成部分,作為衡量發(fā)展質(zhì)量、發(fā)展水平和發(fā)展程度的客觀標(biāo)準(zhǔn)之一。第三, 可持續(xù)發(fā)展思想強(qiáng)調(diào)代際之間的機(jī)會(huì)均等,之處,當(dāng)代人享有的正當(dāng)?shù)沫h(huán)境權(quán)利,即在發(fā)展中合理利用資源和具有清潔、安全、舒適環(huán)境的權(quán)利,后代人也應(yīng)該同樣享有。第四, 可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略呼吁人們改變觸痛的生產(chǎn)方式和消費(fèi)方式,要求人們?cè)谏a(chǎn)時(shí)要盡量少投入,多產(chǎn)出,在消費(fèi)時(shí)要經(jīng)量多使用、少排放。第五, 可持續(xù)發(fā)展思想要

9、求人們必須徹底改變傳統(tǒng)的對(duì)待自然界的態(tài)度,建立起新的道德和價(jià)值標(biāo)準(zhǔn)。6、你怎樣看待化學(xué)學(xué)科在本世紀(jì)的地位?答:我們可以把20世紀(jì)稱作物理的世紀(jì),而21世紀(jì)的基本問(wèn)題是分子和生物分子,因此,21世紀(jì)將很可能是化學(xué)的世紀(jì),但化學(xué)工業(yè)必須成功地采取新工藝去生產(chǎn)新的化學(xué)制品,從而與由舊的工藝生產(chǎn)又以舊的工藝使用化學(xué)品產(chǎn)生的污染,廢棄物以及公害等徹底決裂,才能實(shí)現(xiàn)化學(xué)的新世紀(jì)。追求化學(xué)的完美,不僅考慮目標(biāo)分子的性質(zhì)或某一反應(yīng)試劑的效率,而且考慮這些物質(zhì)對(duì)人類對(duì)環(huán)境的影響,以期減少對(duì)人類健康和環(huán)境的危害,充分利用資源,求得可持續(xù)發(fā)展。7、你認(rèn)為我國(guó)應(yīng)怎樣面對(duì)能源短缺?答題要點(diǎn):合理開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)有的自然資源,

10、促進(jìn)企業(yè)的節(jié)能減排及效率的提升。在全社會(huì)倡導(dǎo)節(jié)約,促進(jìn)人與社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展;開(kāi)發(fā)新能源及可再生資源,如風(fēng)能、太陽(yáng)能、地?zé)崮?、水能、生物質(zhì)能等。第二章1、綠色化學(xué)的目標(biāo)、化學(xué)工業(yè)造成的危害、風(fēng)險(xiǎn)試劑、生物質(zhì)的種類、可再生資源、原子利用率、環(huán)境商、環(huán)境因子答:目標(biāo):化學(xué)過(guò)程中不產(chǎn)生污染,即將污染消除與其產(chǎn)生之前。實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)后就不需要治理污染,因其根本就不產(chǎn)生污染,是一種從源頭上治理污染的方法,是一種治本的方法?;瘜W(xué)工業(yè)造成的危害:由于受傳統(tǒng)發(fā)展觀的影響,化學(xué)工業(yè)向環(huán)境排放了大量的污染物,一些化學(xué)品不佳節(jié)制地被濫用,給整個(gè)生態(tài)環(huán)境造成了非常嚴(yán)重的影響。當(dāng)代全球十大環(huán)境問(wèn)題中至少有7項(xiàng)與化學(xué)工業(yè)和化

11、工產(chǎn)品的化學(xué)物質(zhì)有關(guān),在所有釋放有毒有害物質(zhì)的工業(yè)中,與化學(xué)工業(yè)相關(guān)的產(chǎn)業(yè)處于第一位,該行業(yè)排放的有的有害物質(zhì)是處于第二位的冶金工業(yè)的4倍。許多物質(zhì)排放到環(huán)境后會(huì)在環(huán)境中殘留和積累,對(duì)環(huán)境造成破壞,另外,化工生產(chǎn)中的偶然時(shí)間也會(huì)對(duì)人類和環(huán)境造成突發(fā)性的影響。風(fēng)險(xiǎn)試劑:綠色化學(xué)中所指的風(fēng)險(xiǎn)實(shí)際指的是氫氰酸。生物質(zhì)的種類:生物質(zhì)主要有來(lái)年各類,即淀粉和木質(zhì)纖維素。玉米、小麥、土豆等是淀粉類的代表,農(nóng)業(yè)廢料(如玉米桿、麥苗桿等),森林廢物和草類等是木質(zhì)纖維素的典型代表??稍偕Y源:指那些通過(guò)天然作用或人工活動(dòng)能再生更新,而為人類反復(fù)利用的自然資源叫可再生資源,又稱為更新自然資源,如土壤、植物、動(dòng)物、

12、微生物和各種自然生物群落、森林、草原、水生生物等。原子利用率:原子利用率微目標(biāo)產(chǎn)物的量(一般為質(zhì)量)與按化學(xué)計(jì)量式多的所有產(chǎn)物的量的和之比,用原子利用率可以衡量在一個(gè)化學(xué)反應(yīng)中,生產(chǎn)一定來(lái)那個(gè)的目標(biāo)產(chǎn)物到底會(huì)生成多少的廢物。環(huán)境商(EQ):環(huán)境商EQ定義為EQ=E*Q,式中E為環(huán)境因子,Q為根據(jù)廢物在環(huán)境中的行為給出的廢物對(duì)環(huán)境的不友好程度,用于評(píng)價(jià)一種合成方法、一個(gè)過(guò)程對(duì)環(huán)境的好壞。環(huán)境因子:環(huán)境因子(E因子)定義為E=廢物質(zhì)量/目標(biāo)產(chǎn)物質(zhì)量。在這里,對(duì)于每一種化工產(chǎn)品而言,目標(biāo)產(chǎn)物以外的任何物質(zhì)都是廢物。2:為什么要大力發(fā)展綠色化學(xué)?答:A.大力發(fā)展綠色化學(xué)是人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的必然要求,

13、一個(gè)世紀(jì)依賴,為滿足人類社會(huì)和工業(yè)生產(chǎn)的需要,化學(xué)取得了十分輝煌的進(jìn)步,創(chuàng)造了巨大的功績(jī),但是由于受陳舊的思想禁錮,化學(xué)工業(yè)給整個(gè)自然界帶來(lái)了巨大的災(zāi)難,使地球的生物多樣性和生態(tài)環(huán)境遭受巨大破壞,但是,我們都知道,離開(kāi)了化學(xué)工業(yè),人們的物質(zhì)生活水平將手機(jī)大的限制,我們也不能再像以前一樣只是靠轉(zhuǎn)移生產(chǎn)地而解決我們所面臨的殊多問(wèn)題。我們既要為開(kāi)創(chuàng)更加美好的生活而發(fā)展化學(xué)和化學(xué)工業(yè),又不能讓化學(xué)品生產(chǎn)過(guò)程和化學(xué)品破壞我們的環(huán)境。這就要求我們大力發(fā)展既能支撐經(jīng)濟(jì)發(fā)展,又能滿足環(huán)境需要,以保證可持續(xù)發(fā)展的新的化學(xué)綠色化學(xué)。B.發(fā)展綠色化學(xué)是科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。目前,各化學(xué)工業(yè)公司一方面受到生產(chǎn)化學(xué)

14、品成本的壓力,另一方面也受到國(guó)家法律法規(guī),公眾的關(guān)于減少環(huán)境污染或污染物處理的強(qiáng)大社會(huì)壓力。它們一方面要想方設(shè)法降低成本、提高效率,另一方面又要因?yàn)橹卫砦廴疚锒龃蟪杀?,因此,要發(fā)展化學(xué)工業(yè)從而發(fā)展經(jīng)濟(jì),就必須尋求新的原理和方法。發(fā)展新的技術(shù),以降低化學(xué)品生產(chǎn)的顯性和隱性成本。另外,對(duì)于一些行業(yè),要治理其產(chǎn)生的污染物所需的費(fèi)用可能比它的本身產(chǎn)生的效益還要大,如果沒(méi)有新的技術(shù),這些行業(yè)就只能破產(chǎn)關(guān)門(mén),因此,必須大力發(fā)展綠色化學(xué)。3:綠色化學(xué)及其與環(huán)境污染治理的異同。答:同:總的來(lái)說(shuō)綠色化學(xué)和環(huán)境污染治理的目標(biāo)是相同的;異:不可否認(rèn),最近幾十年來(lái),化學(xué),化工,環(huán)境保護(hù)在如何減少許多化學(xué)品在生產(chǎn)和使

15、用過(guò)程中的危險(xiǎn)性反面做了很多有益的工作,發(fā)展了許多有創(chuàng)造性的處理化學(xué)廢物的方法,發(fā)展了許多減輕化學(xué)廢物堆放場(chǎng)所危險(xiǎn)性的方法以及彌補(bǔ)化學(xué)造成危害的方法,發(fā)展了許多分析檢測(cè)空氣污染、水污染和土壤污染的方法和處理污染的技術(shù)。發(fā)展了許多控制污染物暴露的方法和技術(shù)。這些對(duì)改善人類生存環(huán)境,提高人類社會(huì)生活質(zhì)量無(wú)疑是十分有益的和必要的。但它只是一種治標(biāo)的方法,不能稱為綠色化學(xué),綠色化學(xué)利用化學(xué)來(lái)預(yù)防污染,不讓污染產(chǎn)生,而不是處理已有的污染物。4:什么是綠色化學(xué)品?怎樣設(shè)計(jì)安全的化學(xué)品。答:綠色化學(xué)品的定義是:在生產(chǎn)使用過(guò)程中不會(huì)對(duì)人造成直接或間接傷害且不會(huì)對(duì)環(huán)境造成直接或間接污染的化學(xué)品;設(shè)計(jì)安全有效化學(xué)

16、品包括如下兩個(gè)方面的內(nèi)容:新的安全有效化學(xué)品的設(shè)計(jì)。人類社會(huì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展需要具有某種功能的新型分子,這就需要我們根據(jù)分子結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系,進(jìn)行分子設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)出新的安全有效的目標(biāo)分子。對(duì)已有的有效但不安全的分子進(jìn)行重新設(shè)計(jì),是這類分子保留其原有的功能,消除掉其不安全的性質(zhì),得到改進(jìn)過(guò)的安全有效的分子。5:舉例說(shuō)明原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)是不產(chǎn)生污染的必要條件。答:原子經(jīng)濟(jì)性(Atom Economy)是指反應(yīng)物中的原子有多少進(jìn)入了產(chǎn)物,一個(gè)理想的原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng),就是反應(yīng)物中的所有原子都進(jìn)入了目標(biāo)產(chǎn)物的反應(yīng),也就是原子利用率為100%的反應(yīng)。如:反應(yīng)物中的所有原子都進(jìn)入了目標(biāo)產(chǎn)物溴代烷烴中,反應(yīng)的原子利用

17、率達(dá)到了100%沒(méi)有副產(chǎn)物生成,即節(jié)約了資源又消除了副產(chǎn)物污染6:試論計(jì)算機(jī)輔助綠色化學(xué)合成路線設(shè)計(jì)的必要性和方法。答:在設(shè)計(jì)新的安全有效的合成路線時(shí),既要考慮到產(chǎn)品的性能優(yōu)良、價(jià)格低廉、又要使產(chǎn)生的廢物和副產(chǎn)品最少,對(duì)環(huán)境無(wú)害,當(dāng)然其難度可想而知。對(duì)一個(gè)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的分子進(jìn)行逆合成分析時(shí),第一步時(shí)可以找出N種合成方法,那么進(jìn)行第二步搜索時(shí)就可找出N2種方法,如此類推,到第五步時(shí)將有N5種合成路線,如果一條一條地進(jìn)行實(shí)驗(yàn),要花許多的時(shí)間和經(jīng)費(fèi),如果讓人對(duì)這些合成路線進(jìn)行取舍,也是不可能的。只有借助與計(jì)算機(jī),賦予它某種“智能”,讓其按我們指定的方法自動(dòng)地比較所有可能的合成路線,隨時(shí)排除不適合的路

18、線以便找出最終的經(jīng)濟(jì)、不浪費(fèi)資源、不污染環(huán)境的最佳合成路線。方法:建立一個(gè)盡可能全的化學(xué)反應(yīng)的資料庫(kù),對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行訓(xùn)練,告訴并教會(huì)計(jì)算機(jī),哪些物質(zhì)在一起在什么樣的條件下會(huì)發(fā)生什么樣的化學(xué)反應(yīng);提出要求,即確定目標(biāo)產(chǎn)物及可能采用的原料;讓計(jì)算機(jī)找出能生產(chǎn)目標(biāo)產(chǎn)物的反應(yīng)及所需原料;以上一步的原料為目標(biāo)產(chǎn)物再做搜尋,找出該目標(biāo)產(chǎn)物的合成反應(yīng)及原料。直到得出我們預(yù)定的原料;比較各條可能的反應(yīng)路線的經(jīng)濟(jì)技術(shù)性及環(huán)境效應(yīng),從中選出最佳途徑。7:怎樣在反應(yīng)過(guò)程中使化學(xué)反應(yīng)綠色化。答:要在反應(yīng)過(guò)程中使化學(xué)反應(yīng)綠色化就要尋找新的轉(zhuǎn)化方法:一是催化等離子體方法、二是電化學(xué)方法、三是光化學(xué)及其他輻射方法8:簡(jiǎn)述綠色

19、化學(xué)12原則。答:(1)不讓廢物產(chǎn)生而不是讓其產(chǎn)生后再處理;(2)最有效地設(shè)計(jì)化學(xué)反應(yīng)和過(guò)程,最大限度地提高原子經(jīng)濟(jì)性(重排反應(yīng),加成反應(yīng),取代反應(yīng));(3)盡可能不使用、不產(chǎn)生對(duì)人類健康和環(huán)境有毒有害的物質(zhì);(4)盡可能有效地設(shè)計(jì)功效卓著而又無(wú)毒無(wú)害的化學(xué)品:設(shè)計(jì)更加安全的化學(xué)品是可能的,設(shè)計(jì)更加安全的化學(xué)品的方法;(5)盡可能不適用用輔助物質(zhì),如須使用也應(yīng)是無(wú)毒無(wú)害的:輔助物質(zhì)面臨的困境,輔助物質(zhì)面臨的普遍使用,溶劑問(wèn)題:溶劑對(duì)環(huán)境的影響,消除輔助物質(zhì)危害的方法,采用超臨界流體,非溶劑化,水作溶劑,固定化;(6)在考慮環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí),盡可能使低能耗最低;化學(xué)工業(yè)中能量的普遍使用:預(yù)反

20、應(yīng)過(guò)程使用能量,用熱能加速化學(xué)反應(yīng),用冷卻方法控制反應(yīng),分離需要的能量,新的能量利用方式:微波,聲納;光化學(xué)反應(yīng)和輻射促進(jìn)化學(xué)反應(yīng);優(yōu)化反應(yīng)條件,使能耗最??;(7)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上可行時(shí)應(yīng)以再生資源為原料;(8)應(yīng)盡可能避免衍生反應(yīng):合成化學(xué)受到的挑戰(zhàn)及目前的對(duì)策,保護(hù)基團(tuán):成鹽,加上一個(gè)離去功能團(tuán);(9)盡可能使用性能優(yōu)異的催化劑;(10)應(yīng)設(shè)計(jì)功能終結(jié)后可降解為無(wú)害物質(zhì)的化學(xué)品;(11)應(yīng)發(fā)展實(shí)時(shí)分析方法,以監(jiān)控和避免有毒有害物質(zhì)的生成;(12)盡可能選用安全的化學(xué)物質(zhì),最大程度地減少化學(xué)事故發(fā)生。9:試論分析化學(xué)在綠色化學(xué)發(fā)展中的作為。答:這一問(wèn)題受到如下原理的制約:“我們不能控制我們不能檢

21、測(cè)到的物質(zhì)”。要完成這一使命,就需要精確可信的敏感元器件,監(jiān)測(cè)器件和分析技術(shù)。同時(shí),要滿足綠色化學(xué)的需要,就需要發(fā)展在線的,與時(shí)間有關(guān)的分析技術(shù)。這樣當(dāng)有極少量有毒物質(zhì)生成時(shí)就可反饋調(diào)節(jié)過(guò)程參數(shù),以減少和消除這些物質(zhì)的生成。另一關(guān)于分析化學(xué)應(yīng)用的例子就是監(jiān)測(cè)反應(yīng)是否已進(jìn)行完全。在許多情況下,要向反應(yīng)體系連續(xù)加入反應(yīng)試劑直到反應(yīng)進(jìn)行完全,如有實(shí)時(shí)的在線分析方法,就可避免因加入過(guò)量的試劑而造成廢物的污染。10、生物柴油的化學(xué)核心是什么?答:生物柴油(Biodiesel)是指以油料作物、野生油料植物和工程微藻等水生植物油脂以及動(dòng)物油脂、餐飲垃圾油等為原料油通過(guò)酯交換工藝制成的可代替石化柴油的再生性柴

22、油燃料。生物柴油是生物質(zhì)能的一種,它是生物質(zhì)利用熱裂解等技術(shù)得到的一種長(zhǎng)鏈脂肪酸的單烷基酯。生物柴油是含氧量極高的復(fù)雜有機(jī)成分的混合物,這些混合物主要是一些分子量大的有機(jī)物,幾乎包括所有種類的含氧有機(jī)物,如:醚、酯、醛、酮、酚、有機(jī)酸、醇等。11、生物質(zhì)作為新的化學(xué)反應(yīng)的原料面臨哪些挑戰(zhàn)?答:基本的科學(xué)上的挑戰(zhàn):木質(zhì)素的結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)對(duì)其降解性的影響;定向地朝著我們需要的產(chǎn)品進(jìn)行降解;富氧的分子的處理;其中所含的一些雜質(zhì)對(duì)降解參數(shù)和產(chǎn)物的分布,用可再生的原料。技術(shù)上的挑戰(zhàn):生物質(zhì)的富集;不同種類生物質(zhì)和在不同地方生長(zhǎng)的生物質(zhì)的不同;連續(xù)的操作對(duì)混合物的操作;產(chǎn)品的濃縮和分離;如何有效地利用副產(chǎn)品第

23、三章 1、人類避免有害化學(xué)品毒性的途徑、生物放大(聚集)、化學(xué)品產(chǎn)生毒性的三要素、毒性載體(Toxicophore)和產(chǎn)毒結(jié)構(gòu)(Toxicogenic)、Langmuir 電子等排同性質(zhì)原理、軟化學(xué)設(shè)計(jì)答:人類避免有害化學(xué)品毒性的途徑:讓化學(xué)品不容易進(jìn)入人的身體;即使進(jìn)入人體也不會(huì)影響生物化學(xué)和生理過(guò)程;生物富集和生物放大:即隨食物鏈向上一級(jí)進(jìn)展,化學(xué)物質(zhì)在組織中的濃度增大的現(xiàn)象;化學(xué)品產(chǎn)生毒性的三要素:接觸致毒、生物吸收致毒、固有毒性致毒;毒性載體:物質(zhì)的固有毒性是只有毒化學(xué)物質(zhì)引起正常的細(xì)胞性質(zhì)改變的屬性,通常由分子的部分結(jié)構(gòu)引起,這部分結(jié)構(gòu)通常稱為“毒性載體”;產(chǎn)毒結(jié)構(gòu):有些物質(zhì)沒(méi)有直接

24、的毒性,但由于其分子的特殊結(jié)構(gòu),它能在代謝過(guò)程中轉(zhuǎn)化為有毒的物質(zhì),這種結(jié)構(gòu)特征稱為“產(chǎn)毒”結(jié)構(gòu);Langmuir 電子等排同性質(zhì)原理:具有檢測(cè)分子和電子特征的物質(zhì)不管其結(jié)構(gòu)是否相似,通常都具有相似的物理性質(zhì)和其他性質(zhì)。Langmuir將這一現(xiàn)象稱為電子等排同物理性質(zhì)現(xiàn)象;軟化學(xué)設(shè)計(jì):它指的是,具有生理活性的、治療上十分有用的,在人身體內(nèi)完成治療作用后很快轉(zhuǎn)化為無(wú)毒物質(zhì)的藥物,也稱為“后代謝設(shè)計(jì)”。2、設(shè)計(jì)安全有效化學(xué)品的外部效應(yīng)原則的主要內(nèi)容有哪些?答:“外部”效應(yīng)原則,主要是指通過(guò)分子設(shè)計(jì)。改善分子的與其在環(huán)境中的分布、人和其他生物機(jī)體對(duì)它的吸收性質(zhì)等重要物理化學(xué)性質(zhì),從而減少它的有害生物效

25、應(yīng)。通過(guò)分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),從而增大物質(zhì)降解速率、降低物質(zhì)的揮發(fā)性、減少分子在環(huán)境中的殘留時(shí)間、減小物質(zhì)在環(huán)境中轉(zhuǎn)化為具體有害生物效應(yīng)物質(zhì)的可能性等均是重要的“外部”效應(yīng)原則的例子。/另外,通過(guò)分子設(shè)計(jì),從而降低或妨礙人、動(dòng)物、水生生物對(duì)物質(zhì)的吸收也是“外部”效應(yīng)原則要面對(duì)的問(wèn)題。3、設(shè)計(jì)安全有效化學(xué)品的內(nèi)部效應(yīng)原則的主要內(nèi)容有那些?答:“內(nèi)部”效應(yīng)原則通常包括分子設(shè)計(jì)以達(dá)到以下目標(biāo):增大生物解毒性,避免物質(zhì)的直接毒性和間接生物毒性或生物活化。增大生物解毒性包括把分子設(shè)計(jì)為本身是親水性的或很容易與葡萄糖醛酸、硫酸鹽或氨基酸結(jié)合,從而加速其從泌尿系統(tǒng)或膽汗中排出。要避免物質(zhì)的直接毒性,就要把物質(zhì)分子設(shè)

26、計(jì)成無(wú)毒無(wú)害類化合物,或在分子中引入一些無(wú)毒功能團(tuán)。4、腸胃、肺和皮膚吸收的特點(diǎn)有哪些?如何通過(guò)改變分子性質(zhì)避免其被吸收?吸收方式特點(diǎn)如何避免吸收腸胃腸胃系統(tǒng)是有毒化學(xué)品進(jìn)入人體致毒的主要途徑。許多環(huán)境毒劑進(jìn)入食物鏈,與事物一道被食入從而被腸胃系統(tǒng)吸收,空氣中的讀物則通過(guò)呼吸進(jìn)入腸胃系統(tǒng)。影響腸胃系統(tǒng)的吸收的主要原因是腸胃的表面積和血液流動(dòng)速度。腸胃系統(tǒng)的吸收表面積是最大的,其血液流動(dòng)速度也較大。改變pH值可改變堿性物質(zhì)和酸性物質(zhì)的吸收程度。嚴(yán)重影響物質(zhì)在腸胃系統(tǒng)中吸收程度的物理化學(xué)性質(zhì)有:物質(zhì)的狀態(tài)、固體物質(zhì)粒子的大小、物質(zhì)的水溶性和油溶性、分解常數(shù)、相對(duì)分子質(zhì)量、分子大小等。物質(zhì)必須有相當(dāng)

27、大的水溶性,才能溶解成為其自由分子的形式。液態(tài)物質(zhì)、被溶解了的物質(zhì)比固態(tài)物質(zhì)更容易被吸收。鹽類物質(zhì)均有很大的水溶性,因此比重性物質(zhì)更容易被吸收,對(duì)固體物質(zhì)而言,顆粒越小越容易被溶解而吸收。在腸胃系統(tǒng)吸收中,油溶性越好的物質(zhì)就越容易被吸收。當(dāng)然還要有一定的水溶性,僅溶于油而不溶于水的物質(zhì)不容被腸胃系統(tǒng)吸收。物質(zhì)的相對(duì)分子量越大就越不容易被吸收。改變PH、改變物質(zhì)的水溶性和油溶性,增大物質(zhì)的分子量肺肺氣泡的細(xì)胞膜的厚度很薄,對(duì)物質(zhì)的吸收很快水溶性的物質(zhì)吸收量很大顆粒度小于等于1微米的固體物質(zhì)很容易通過(guò)肺被吸收減小物質(zhì)的水溶性,增大物質(zhì)的尺寸皮膚吸收血液流動(dòng)速度小,且阻吸厚度很大。皮膚吸收的速度控制

28、步驟是物質(zhì)分子穿越最上一層(角膜)的擴(kuò)散過(guò)程。液體因通常在皮膚表面上鋪展從而有更大的接觸面積,故它比固體更容易被皮膚吸收,且油溶性好的物質(zhì)通常更容易被皮膚吸收。但油溶性太好而水溶性差的物質(zhì)也不容易被吸收。減少接觸,改變其油溶性5、 消除化學(xué)品毒性的Phase-I 反應(yīng)和Phase-II反應(yīng)的化學(xué)本質(zhì)是什么? 答:人體代謝陌生化學(xué)物質(zhì)的過(guò)程中要發(fā)生兩類化學(xué)反應(yīng),分別叫做I相(Phase-I)反應(yīng)和II相(Phase-II)反應(yīng)。在I相反應(yīng)中陌生化學(xué)物質(zhì)通過(guò)氧化、還原和水解等過(guò)程轉(zhuǎn)化為極性更大的代謝物、從而更容易溶解與水,因而更容易排泄。在II相化學(xué)反應(yīng)中,內(nèi)源代謝地物如葡萄糖酸鹽、硫酸鹽、乙酸鹽

29、或氨基酸與有毒陌生化學(xué)物質(zhì)結(jié)合,生成水溶性更大的物質(zhì),從而更有利于排泄。6、典型親電性物質(zhì)的結(jié)構(gòu)特征有哪些?其引發(fā)的中毒化學(xué)反應(yīng)主要有哪些?人體內(nèi)細(xì)胞的哪些結(jié)構(gòu)容易與親電性物質(zhì)發(fā)生中毒化學(xué)反應(yīng)?答:親核部分包括:蛋白質(zhì)的中半酰胺酸殘基中的巰基;蛋白質(zhì)中蛋氨酸(甲硫氨酸)中的硫原子;精氨酸和賴氨酸殘基中的一級(jí)氨基,或蛋白質(zhì)中的二級(jí)氨基;RNA和DNA中尿堿中的氨基。中毒化學(xué)反應(yīng)主要有:親電試劑一般結(jié)構(gòu)親核反應(yīng)毒效鹵化物R-X X=Cl,Br,I,F取代反應(yīng)癌癥,-不飽和羰基化合物及相關(guān)化合物C=C-C=O CC-C=OC=C-CN C=C-S-Michael加成反應(yīng)癌癥,變種,肝中毒,腎中毒,血

30、液中毒,神經(jīng)中毒等-二酮R1COCH2CH2COR2生成Schift堿神經(jīng)中毒環(huán)氧化合物-CHCH- O加成反應(yīng)變種,睪丸損傷異氰酸酯-N=C=O N=C=S加成反應(yīng)癌癥,變種,免疫系統(tǒng)中毒7、常見(jiàn)電子等排物有哪些?答:常見(jiàn)電子等排物:8、舉例說(shuō)明用無(wú)毒無(wú)害的物質(zhì)取代有毒有害物質(zhì)的重要性和可能性答:利用電子的等排規(guī)律設(shè)計(jì)更加安全化學(xué)品的一個(gè)成功例子是硅取代物代替殺蟲(chóng)劑MTI-800.MTI-800是一個(gè)烈性的殺蟲(chóng)劑,大師它對(duì)魚(yú)也有毒性(LC50為3mg/L),這就限制了其商業(yè)使用。用硅原子取代其中的1個(gè)碳原子以后,得到另一物質(zhì),該物質(zhì)的殺蟲(chóng)效力變?yōu)镸TI-800的0.20.6倍(即有一定程度的

31、降低),但當(dāng)濃度為50mg/L時(shí),仍觀察不到魚(yú)死亡。說(shuō)明,用硅原子取代碳原子后,其效力雖受一定影響,但其毒性卻降低很多。9、某化合物的結(jié)構(gòu)如下,指出其可能引發(fā)的中毒反應(yīng)-Cl 可能發(fā)生取代反應(yīng) ;-C=O 可能發(fā)生加成反應(yīng)-N=C=O 可能發(fā)生加成反應(yīng) ;-CN 可能發(fā)生加成反應(yīng)第四章1、由碳、硅元素的化學(xué)性質(zhì),試討論用硅取代碳的可行性及硅取代物的優(yōu)點(diǎn)?答:碳和硅都是4A族元素,因此,在化學(xué)性質(zhì)上有相似性。與同族的其他元素一樣,硅和碳都是4價(jià)元素,能形成四面體結(jié)構(gòu),能與碳形成穩(wěn)定的化學(xué)鍵。硅取代碳后形成的衍生物是無(wú)毒的,尤其是與同族的鍺、錫、鉛的衍生物相比。因此,硅是唯一一個(gè)能用作對(duì)碳作等電排

32、置換的元素。另外,硅是自然界存量豐富,價(jià)格低廉,且可以各種形式出現(xiàn)的元素。2、用辛醇-水分配系數(shù)表征有毒化學(xué)品毒性的一般準(zhǔn)則是什么?答:辛醇-水分配系數(shù)是用來(lái)描述物質(zhì)油溶性的,也是常用于股價(jià)有機(jī)化學(xué)品對(duì)水生生物獨(dú)行的物理化學(xué)性質(zhì),logP通常能與生物活性很好地關(guān)聯(lián)起來(lái)。一般來(lái)說(shuō),對(duì)于僅表現(xiàn)出麻痹型毒性的非離子有機(jī)物,在logP5時(shí),其致死性和慢性毒性隨油溶性成指數(shù)增大(不包括染料、聚合物、表面活性劑);當(dāng)logP5時(shí),毒性隨油溶性成指數(shù)減少,因此對(duì)生物活性降低;logP在58之間時(shí),長(zhǎng)期接觸這類非離子型有機(jī)化合物呈現(xiàn)慢性毒性;logP8時(shí),長(zhǎng)期接觸也不表現(xiàn)出毒性,因?yàn)榇藭r(shí)水溶性很差,化學(xué)品變得

33、沒(méi)有生物活性。(也有一些麻醉型毒物如脂肪醇、氯代苯、丙酮、二硫化物和一些“反應(yīng)性”化學(xué)品如丙烯酸鹽、酯等,在logP=6時(shí)仍時(shí)劇毒的。還有一些“反應(yīng)性”化學(xué)品如脂肪胺、表面活性劑等,則到logP8時(shí)仍表現(xiàn)出劇毒性)。另一方面,logP很小的化學(xué)品由于沒(méi)有足夠的油溶性,因而不能進(jìn)入水生生物的細(xì)胞膜,故沒(méi)有生物活性。3、除了辛醇-水分配系數(shù),還有那些性質(zhì)可以表征有毒化學(xué)品毒性?答題要點(diǎn):水溶性、分子大小和相對(duì)分子質(zhì)量等4、從分子量、分子體積角度看,應(yīng)該怎樣設(shè)計(jì)更加安全的化學(xué)品?答:如果分子的所有其他性質(zhì)均保持不變而僅是相對(duì)分子質(zhì)量增大,其對(duì)水生生物的毒性就會(huì)減小。一般來(lái)說(shuō),相對(duì)分子質(zhì)量增大,毒性就

34、會(huì)減少。相對(duì)分子質(zhì)量達(dá)到1000后,其對(duì)水生生物的毒性就可忽略,因?yàn)檫@么大的分子不能擴(kuò)散通過(guò)水生生物的呼吸膜?;瘜W(xué)物質(zhì)對(duì)水生生物的毒性也會(huì)隨其分子提及的增大而減小,這也是因?yàn)轶w積大的分子不易穿過(guò)水生生物的呼吸膜。一般說(shuō)來(lái),相對(duì)分子質(zhì)量大于1000的聚合物的體積也較大,另外一些橫街直徑較大的物質(zhì)單體的體積也很大。一般,最小橫截直徑大于1納米的分子不易于在水生生物呼吸器官中擴(kuò)散和穿越。5、可降解的化合物在化學(xué)結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)上有何特點(diǎn)?答:化學(xué)結(jié)構(gòu):具有水解酶潛在作用為的物質(zhì)會(huì)增大其生物降解能力(比如酯,酶);在分子中引入以羥基、醛基、羧基形式存在的氧會(huì)增大其生物降解性;存在為取代的直鏈烷基(尤其是

35、大于4個(gè)碳的直鏈)和苯環(huán)時(shí),由于恪守氧化酶進(jìn)攻,因而可增大其生物降解能力;水中溶解度大的物質(zhì)更容易生物降解;相對(duì)低取代的化合物。/物理性質(zhì):溶解度和分子尺寸等6、常見(jiàn)可降解和不可降解的基團(tuán)有哪些?答:可降解基團(tuán):具有水解酶潛在作用為的物質(zhì)會(huì)增大其生物降解能力(比如酯,酶);在分子中引入以羥基、醛基、羧基形式存在的氧會(huì)增大其生物降解性;存在為取代的直鏈烷基(尤其是大于4個(gè)碳的直鏈)和苯環(huán)時(shí),由于恪守氧化酶進(jìn)攻,因而可增大其生物降解能力;水中溶解度大的物質(zhì)更容易生物降解;相對(duì)低取代的化合物。不可降解的基團(tuán):鹵代物,尤其是氯化物和氟化物;支鏈物質(zhì),尤其是季碳和季氮或是極度分支的物質(zhì),如三聚或四聚丙烯

36、;硝基、亞硝基、偶氮基、芳氨基;多環(huán)殘基(比如多環(huán)芳香烴或稠環(huán)芳烴),尤其是超過(guò)三元的多環(huán)稠環(huán)或芳烴;雜環(huán)殘基,比如吡啶環(huán);高取代的化合物比低取代的化合物更不易降解7、根據(jù)染料的基團(tuán)特性,有機(jī)染料可分為幾類?設(shè)計(jì)對(duì)水生生物更加安全的染料化學(xué)品要遵循怎樣的原則?答:根據(jù)其基團(tuán)特性,有機(jī)染料可分為四類:中性染料(非離子型染料),陰離子染料(帶負(fù)電染料或酸染料),兩性染料(分子中同時(shí)含有正電荷基團(tuán)和負(fù)電荷基團(tuán))和陽(yáng)離子染料(帶正電荷)。/遵循的原則:負(fù)離子數(shù)大于正離子數(shù)(電荷數(shù));磺酸基優(yōu)先于羧酸基;盡可能使相對(duì)分子質(zhì)量大于1000;盡可能增大分子的最小橫截面積。第五章 1、什么是催化劑?為什么說(shuō)催

37、化劑在綠色化學(xué)中有十分重要的意義?答:催化劑可以加快熱力學(xué)上可能進(jìn)行的反應(yīng)的速率(合成氨中的Fe-K2OAl2O3),可控制反應(yīng)產(chǎn)物化學(xué)物種的選擇性(乙烯選擇性氧化的不同催化劑:PdCl2-V配合物, Ag/ Al2O3 ,Ni),控制產(chǎn)物的立體規(guī)整結(jié)構(gòu)(丙烯的聚合:氧氣或過(guò)氧化物,Ziegler-Natta),定向不對(duì)稱合成旋光異構(gòu)體(Ru手性膦配合物用于 2-(6-甲氧基2萘基)丙烯酸+氫 生產(chǎn) 左旋二羥基苯并氨酸),與溫度控制化學(xué)物種選擇性,與接觸時(shí)間共同控制產(chǎn)物化學(xué)物種選擇性(甲烷氧化生產(chǎn)合成氣中的Ni / Al2O3 ),具有高度專一性,高選擇性,高的反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率和反應(yīng)的原子經(jīng)濟(jì)性的

38、特殊功能的分子機(jī)器。/意義:催化科學(xué)和技術(shù)在綠色化學(xué)發(fā)展中有重要作用。在污染防治(減少和消除發(fā)電廠的廢氣以及汽車(chē)尾氣中NOx的排放;減少揮發(fā)性有機(jī)溶劑的使用等;)活化新的反應(yīng)原料,催化與反應(yīng)過(guò)程的改善(乙醛的合成、對(duì)苯二酚的合成、羰基化合物的合成)等方面都有重要應(yīng)用。2、相比于傳統(tǒng)的氧化劑,哪些是新型的綠色氧化劑?他們各有什么特點(diǎn)?答:傳統(tǒng)的氧化劑有:NaClO, NaBrO, HNO3, KHSO3;CrO3, KMnO4, KCr2O7等,主要的缺點(diǎn)有:產(chǎn)生大量的鹽廢物,產(chǎn)生大量的廢氣和廢水,產(chǎn)生大量的有毒有害的重金屬離子。新型的綠色氧化劑有:/(1)O2:氧氣是最清潔的氧化劑;受限于它的

39、氧化條件,通常伴隨有其它輔助性的氧化/還原劑;(2)H2O2:過(guò)氧化氫含有47%的活性氧成分,而且其還原產(chǎn)物為水,不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染;但過(guò)氧化氫比O2和O3都貴,且在室溫條件可以分解;/(3)O3:臭氧也是一種對(duì)環(huán)境有好的氧化劑,它的還原產(chǎn)物O2,但O3通常需要特殊的發(fā)生裝置;/(4)N2O:N2O在參與氧化后的產(chǎn)物為N2,不對(duì)環(huán)境造成危害,但是N2O的合成比較復(fù)雜,成本較高;/(5)晶格氧:可以在沒(méi)有氣相氧分子存在的條件下進(jìn)行烴類的氧化反應(yīng),能大幅度提高烴類選擇氧化的選擇性,而且因不受爆炸極限的限制,可提高原料濃度,時(shí)反應(yīng)物容易分離回收,是控制深度氧化、節(jié)約資源和環(huán)境保護(hù)的有效催化新技術(shù)。3

40、、化石資源作為化學(xué)化工原料有何優(yōu)點(diǎn)?生物質(zhì)作為化學(xué)化工原料又有何優(yōu)點(diǎn)?答:生物質(zhì)優(yōu)點(diǎn):1)生物質(zhì)可給出結(jié)構(gòu)多樣的產(chǎn)品材料,通常具有特定的立體結(jié)構(gòu)和光學(xué)特征結(jié)構(gòu),使用者可在合成過(guò)程中利用這些已有的結(jié)構(gòu)因素。2)生物質(zhì)的結(jié)構(gòu)單元通常比原油的結(jié)構(gòu)單元復(fù)雜,如能在最終產(chǎn)品中利用這種結(jié)構(gòu)單元結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性則可減少副產(chǎn)物的生成。3)由原油的結(jié)構(gòu)單元衍生所得物質(zhì),通常是沒(méi)有被氧化的,而在碳?xì)浠衔镏幸胙醯姆椒ㄊ羌捌溆邢薜模页P枰褂糜卸緦?shí)際(比如鉻、鉛等),造成環(huán)境污染。4)增大生物質(zhì)的使用量可以增長(zhǎng)原油的使用時(shí)間,為可持續(xù)發(fā)展作出貢獻(xiàn)。5)使用生物質(zhì)可減少二氧化碳在大氣中的濃度,從而減緩溫室效應(yīng)。6)化

41、學(xué)工業(yè)使用更多的可再生資源可使本身在原料上更有保障。7)生物質(zhì)資源比原油有更大的靈活性。/化石原料優(yōu)點(diǎn)(生物質(zhì)缺點(diǎn)):1) 在經(jīng)濟(jì)上還不具備競(jìng)爭(zhēng)力。石油工業(yè)已相當(dāng)成熟,從石油開(kāi)采到從原油中提取出各種有用的烴類,再將其加工成為中間物或最終化學(xué)品,已形成了大規(guī)模的、高效的生產(chǎn)系統(tǒng)。2)現(xiàn)在考慮用作化學(xué)化工原料的生物質(zhì)是傳統(tǒng)的食品原料,把食品原料改作化學(xué)化工原料是否合適?生物質(zhì)需要大量的土地面積來(lái)種植,而化石原料可以集中的進(jìn)行開(kāi)采。3)生物質(zhì)有季節(jié)性,而化石原料的開(kāi)采沒(méi)有。4)生物質(zhì)的組成復(fù)雜,不同種類的物質(zhì),其組成和性質(zhì)都可能不盡相同,這使得對(duì)這些物質(zhì)進(jìn)行分離變得十分困難。4、根據(jù)綠色化學(xué)的觀點(diǎn),

42、如何改變反應(yīng)溶劑?各有何特點(diǎn)?答:綠色化學(xué)研究可完成相同反應(yīng)的無(wú)害溶劑系統(tǒng)或無(wú)溶劑系統(tǒng),目前,研究的有效方法有:1)水做溶劑:水作溶劑的兩相催化方法:不僅反應(yīng)條件溫和、活性高、選擇性好,反應(yīng)之后有機(jī)相和水相也極易分離;同時(shí)用水作溶劑也避免了有機(jī)溶劑對(duì)環(huán)境的危害。/2)離子溶液,優(yōu)點(diǎn):(1)可操作溫度范圍大(-40300),因而可進(jìn)行各種動(dòng)力學(xué)控制,(2)對(duì)大量的無(wú)機(jī)物、有機(jī)物和高分子化合物有很大的溶解度,因而所需反應(yīng)器的體積不大;(3)表現(xiàn)出Bronsted酸酸性,F(xiàn)ranklin酸酸性和超強(qiáng)酸性。(4)蒸汽壓小,幾乎觀察不到;(5)對(duì)水敏感但有的并不怕遇水,甚至能與水共同使用,故易于工業(yè)應(yīng)用

43、;(6)熱穩(wěn)定性好;(7)相對(duì)便宜且易于制備(低聚反應(yīng),聚合反應(yīng),烷基化反應(yīng),酰基化反應(yīng))。/3)高分子溶液:以現(xiàn)用的溶劑為基礎(chǔ)進(jìn)行聚合反應(yīng)得到現(xiàn)行溶劑的聚合衍生物,它們?cè)诨瘜W(xué)合成,分離和清潔等過(guò)程中具有現(xiàn)行溶劑的溶劑化作用,但卻不會(huì)揮發(fā)到空氣中和釋放到水介質(zhì)中造成污染。/4)無(wú)溶劑化:微波與催化劑和成不適用溶劑的方法,在有機(jī)合成中保護(hù)反應(yīng),去保護(hù)反應(yīng),氧化反應(yīng),還原反應(yīng),重排反應(yīng)等方面均十分有效。/5)超臨界流體:黏度大,擴(kuò)散系數(shù)小,偏摩爾體積負(fù)得很多。5、簡(jiǎn)述反應(yīng)原料的重要性及綠色化學(xué)對(duì)反應(yīng)原料的選擇原則。答:一個(gè)化學(xué)品合成所采用的反應(yīng)類型或其他合成路線在很大程度上取決于所選用的原料,原料一旦選定,就必須要選擇某些類型的反應(yīng)。原料對(duì)合成路線的效率、過(guò)程的環(huán)境效應(yīng)和對(duì)人類健康均有極大的影響。原料本身的生產(chǎn)者,原料的保存和運(yùn)輸過(guò)程中的操作管理者、原料在使用過(guò)程中的加工者會(huì)面臨多大的危險(xiǎn),是在選擇原料時(shí)要加以考慮的。對(duì)于某些大宗化學(xué)品的生產(chǎn),原料的選擇可能改變市場(chǎng)的狀況,因?yàn)橛行┪镔|(zhì)的主要功能就是作為原料。原料選擇的一般原則:考慮原料本身的危險(xiǎn)性。我們希望使用無(wú)毒無(wú)害的原料,因此,在選擇原料時(shí),就必須考慮它是否對(duì)人對(duì)環(huán)境無(wú)害,是否具有比如毒性,發(fā)生意外事故的

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