最新绿色化学复习资料

填空题

1、环境因子仅仅体现了废物与目标产物的相对比例，废物排放到环境中后，其对环境的影响和污染程度还与相应废物的性质以及废物在环境中的毒性行为有关。

2、分子机器是指在生命过程中，最需要高度的选择性和原子经济性，在生物体内进行的化学反应都是以酶作为催化剂的。这些酶催化的反应通常都是高度专一、高选择性和原子经济的。因此，这种酶催化剂被称为分子机器，其大小以纳米计。

3、在生产商用亲电性物质时，不把产品直接做成亲电性的成品，而采用一些掩蔽剂把亲电基团掩蔽起来，使用时再用适当的试剂去掉掩蔽剂，使需要的亲电物质现场生成，这种方法称为掩蔽法。这样，就减少了该产品在生产、运输和保存过程中的危险性。

4、化工过程强化是近年来发展起来的一个新兴研究领域。它包括发展新设备和新技术，这些新设备和新技术与现行设备和技术相比，使反应体积变得更小，过程变得更清洁，能量的利用更为有效的任何化学工程的进步都可认为是化工过程强化。化工过程强化可以通过设备改进来实现，也可以通过方法的改进来实现。

5、在水溶液及土壤环境中，有机物的降解机理主要是生物降解，这也是现代污水处理厂水处理的理论基础。因此，通过分子设计不仅可增大化学品的安全性，同时也可增大产生的污物的可处理性。

6、大部分对水生生物有毒的化学品都是通过麻醉作用而使水生生物中毒的。特征致命化学品均有其特殊机理，其分子通常能与细胞大分子反应，从而产生除麻醉作用模式以外的其他毒性，称为特征的毒效模式。

7、绿色化学致力于研究经济技术上可行的、以环境不产生污染的、对人类无害的化学品的设计、制造和使用；研究经济技术上可行的、对环境不产生污染的、对人类无害的化学过程的设计和应用。

8、原子利用率达到100%的反应有两大特征：1）最大限度地利用了反应原料，最大限度地节约了资源； 2）最大限度地减少了废物排放（因达到了零废物排放），因而最大限度地减少了环境污染，或者说从源头上消除了由化学反应副产物引起的污染。

9、寻找安全有效的反应原料主要是指：1）考虑原料本身的危险性性；2）使用可再生资源

10、全球环境问题包括一、全球气候变暖；二、核冬天的威胁；三、臭氧层破坏；四、光化学烟雾和大气污染；五、酸雨；六、生物多样性锐减；七、森林的破坏；八、荒漠化。

11、导致臭氧层破坏的物质主要是水蒸气、氮氧化物和氟氯烃。

12、清洁生产通常是指在产品生产过程和预期消费中，既合理利用自然资源，把对人类和环境的危害减至最小，又能充分满足人类需要，使社会经济效益最大化的一种生产模式。

13、光化学烟雾：人类向大气圈排放的碳氢化合物、碳氧化合物、硫氧化合物、氮氧化合物、粉尘等，在太阳光的紫外线照射之下会发生一系列的化学反应。光化学烟雾主要是氮氧化合物与烃类化合物在紫外线照射下，经过一系列复杂反应形成的一种大气污染现象。光化学烟雾中通常含有高浓度的氧化剂，故又称为氧

化性光化学烟雾。氮氧化合物是引发光化学烟雾的主要元凶。

14、生物多样性：生物多样性是指地球上所有生物——植物、动物和微生物及其

他物质构成的综合体。它包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性三个组

成部分。生物多样性是人类社会赖以生存和发展的基础。

15、绿色材料又称环境材料，是指用以指那些具有最小的环境负担和最大的再生

利用能力的材料，即节约资源和能源，减少和防止环境污染，容易回收利用，丢

弃后易于自然降解而回归自然的材料。

选择题

1、在进行分子修饰时，主要考虑如下几点： ABC

A、即减少吸收，利用致毒机理消除毒性；

B、利用构效关系消除毒性；

C、利用后代谢原理消除毒性；

D、用等效的无毒物质代替有毒物质和不使用有毒物质

2、通过方法改进实现过程强化的方式有 AD

A、膜反应器

B、分离技术集成

C、微型反应器

D、多功能反应器

3、下列那些技术等电排置换 ABC

A、在抗溃疡药物研制过程中，将硫脲部分用氰基胍取代，就得到塞麦替酊

B、金属偶氮染料的设计

C、用硅取代物代替杀虫剂MTI-800

D、用甲苯代替苯

4、以二氧化碳代替HCFC、CFC和脂肪烃作发泡剂有如下优点 ABCD

A、不会消耗氧

B、不会形成烟雾

C、操作安全

D、廉价

5、下列那些是可持续发展的观点： DCA

A、可持续发展强调的是发展，把消除贫困当作是可持续发展的一项不可缺少的

条件；

B、当代人享有的正当环境权力多一些，后代人享有少一些，没有那么紧迫；

C、可持续发展思想把环境保护作为发展过程的一个重要组成部分，作为衡量发

展质量、发展水平和发展程度的客观标准之一；

D、可持续发展思想要求人们必须改变传统对待自然的态度，建立起新的道德和

价值标准。

6、催化剂从以下哪些方面满足绿色化学的要求 ADC

A、污染防治

B、新反应原料的需要

C、新产品的需要

D、过程改善

7、 ABC 是实现资源合理利用、避免污染缺一不可的

A、原子经济的反应

B、高的反应物转化率

C、高的目标产物选择性

D、高的反应产物选择性

8、下列哪几项不是分子筛的特性 ADC

A、分子筛具有开放的骨架结构

B、大量用于多相酸碱催化

C、大量用于均相催化

D、其孔径大小由X原子决定

9、下列不易生物降解的化学结构有 AC

A、卤代物，尤其是氯化物和氟化物

B、存在未取代的直链烷基（尤其是大于4个碳的直链）和苯环

C、杂环残基，比如吡啶环

D、相对低取代的化合物

10物理化学性质与对水生生物毒性之间有定量的QSAR的染料有： ABCD

A、中性染料

B、阳离子染料

C、阴离子染料

D、两性染料

问答题：

1、绿色化学的定义、特点、目标及其与环境化学和环境治理的区别：

答：绿色化学，又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。它是利用化学原

理和方法来减少或消除对人类健康、社区安全、生态环境有害的反应原料、催化

剂、溶剂和试剂、产物、副产物的使用和产生的新兴学科。是一门从源头上减

少或消除污染的化学。特点从科学观点看，绿色化学是对传统化学思维方式的

创新和发展；从经济观点看，绿色化学为我们提供合理利用资源和能源、降低生

产成本、符合经济持续发展的原理和方法；从环境观点看，绿色化学是从源头上

消除污染，保护环境的新科学和新技术方法。绿色化学是更高层次的化学。

目标是：化学过程不产生污染，即将污染消除于其产生之前。实现这一目标后就

不需要治理污染，因其根本就不产生污染，是一种从源头上治理污染的方法，是

一种治本的方法。如何从源头上防止污染，从根本上减少或消除污染，提高反应

的原子经济性，实现废物的“零排放”，这是绿色化学追求的首要目标。

绿色化学与环境化学和环境治理的区别：环境化学是一门研究污染物的分布、存

在形式、运行、迁移及其对环境影响的科学。环境治理则是对已被污染了的环境

进行治理，即研究污染物对环境的污染情况和治理污染物的原理和方法。而绿

色化学是从源头上阻止污染物生成的新学科，它是利用化学原理来预防污染，不

让污染产生，而不是处理已有的污染物。

2、绿色化学的十二条原则：

1.防止废物的产生而不是产生后再来处理；

2. 提高原子经济性：合成方法应设

计成能将所有的起始物质嵌入到最终产物中； 3. 尽量减少化学合成中的有毒原

料、产物：只要可能，反应中使用和生成的物质应对人类健康和环境无毒或毒性

很小； 4. 设计安全的化学品：设计的化学产品应在保护原有功效的同时尽量使

其无毒或毒性很小； 5. 使用无毒无害的溶剂和助剂：尽量不使用辅助性物质（如

溶剂、分离试剂等），如果一定要用，也应使用无毒物质； 6. 合理使用和节省能

源，合成过程应在环境温度和压力下进行：能量消耗越小越好，应能为环境和经

济方面的考虑所接受； 7. 原料应该可再生而非耗尽：只要技术上和经济上可行，

使用的原材料应是能再生的； 8. 减少不必要的衍生化步骤：应尽量避免不必要的衍生过程（如基团的保护，物理与化学过程的临时性修改等） 9. 采用高选择性催化剂：尽量使用选择性高的催化剂，而不是提高反应物的配料比; 10. 产物应设计为发挥完作用后可分解为无毒降解产物：设计化学产品时，应考虑当该物质完成自己的功能后，不再滞留于环境中，而可降解为无毒的产品; 11. 应进一步发展分析技术对污染物实行在线监测和控制：分析方法也需要进一步研究开发，使之能做到实时、现场监控，以防有害物质的形成; 12. 减少使用易燃易爆物质，降低事故隐患：化学过程中使用的物质或物质的形态，应考虑尽量减少实验事故的潜在危险，如气体释放、爆炸和着火等。

3、绿色化学研究领域是什么，并简要说明。

绿色化学致力于研究经济技术上可行的、以环境不产生污染的、对人类无害的化学品的设计、制造和使用；研究经济技术上可行的、对环境不产生污染的、对人类无害的化学过程的设计和应用。简言之，绿色化学就是把化学知识、化学技术和化学方法应用于所有的化学品和化学过程，以减少直到消除对人类健康和对环境有害的反应原料的使用、反应过程的利用、反应产物的生产和使用、反应溶剂的使用，尽可能不生成副产物，更加充分地利用资源，以适应可持续发展的需要。

4、绿色化学实现的途径

一、设计安全有效的目标分子

绿色化学的一大关键任务就是设计安全有效的目标分子或设计比被代替的其他分子更安全有效的目标分子。

（1）新的安全有效化学品的设计。

（2）对已有的有效但不安全的分子进行重新设计，使这类分子保留其已有的功效、消除掉其不安全的性质，得到改进过的安全有效的分子。

二、寻找安全有效的反应原料

（1）用无毒无害原料取代有毒有害原料

（2）以可再生资源为原料

三、寻找安全有效的合成路线

原料和目标产物确定之后，合成路线对过程的友好与否就具有十分重要的影响。一条理想的合成路线应该是采用价格便宜的、易得的反应原料，经过简单的、安全的、环境可接受的和资源有效利用的操作，快速和高产率地得到目标分子，而不管这一目标分子是天然物分子还是根据需要设计的分子。

四、寻找新的转化方法

（1）催化等离子体方法

（2）电化学方法

（3）光化学及其他辐射方法

五、寻找安全有效的反应条件

（1）寻找安全有效的催化剂

1、活性组分的负载化

2、用固体酸代替液体酸

（2）寻找安全有效的反应介质

1、采用超临界流体作为反应介质

2、水作溶剂的两相催化法

5、什么是原子利用率？什么是原子经济性？

原子利用率=(目标产物的量/按化学计量式所得所有产物的量之和)╳100%

或者=(目标产物的量/各反应物的量之和) ╳100%

原子经济性（Atom Economy）是指反应物中的原子有多少进入了产物，一个理想的原子经济性的反应，就是反应物中的所有原子都进入了目标产物的反应，利用率为100%的反应。

环境因子(E因子)：在一个化学反应过程中，所生成废物质量占目标产物质量的比值。用以衡量生产过程对环境的影响程度；废物概念：相对于每一种化工产品而言，目标产物以外的任何物质都是废物。

环境商(EQ)：是化工产品生成过程中产生废弃物量的多少、物化性质及其在环境中的毒性行为等综合评价指标，用以衡量合成反应对环境造成影响的程度。也是环境效益的一个评价指标。EQ=E×Q，环境因子*根据废物在环境中的行为给出的废物对环境的不友好程度。

6、催化剂是一种能够改变一个化学反应的速率，却不改变化学反应热力学平衡，本身在化学反应中不被明显地消耗的化学物质。

作用：加快反应速度，提高生产效率、提高选择性，控制反应方向或产物构成、缓和反应条件

特征：循环过程、热力学可行、改变速度不改变平衡位置、具有选择性。分类：多相反应固体催化剂、均相反应催化剂、酶催化剂固体催化剂的构成：主催化剂、助催化剂、共催化剂、载体。催化已经在减少环境污染方面引起到了重要作用。利用催化剂减少和消除发电厂废气及汽车尾气中的NOx的排放，以改善空气的质量/利用催化剂以减少挥发性有机溶剂的使用/利用催化技术取代使用氯或有含氯中间物的合成方法和过程，并减少污染物的生成/改善反应条件，降低化学反应的能耗：减少CO2的排放/提高选择性：减少副产物和其他废物的排放。

催化过程是符合绿色化学要求的化学过程，在新的、不产生污染的合成途径中将继续发挥重要的作用。缩短反应步骤，提高原子经济性，减少副产物和其他废物的排放/消除有毒有害的反应原料、试剂的使用/改善化学反应条件/淘汰有污染的反应过程。

7、催化技术如何实现高原子经济性，并进而实现高收率?

答：催化科学就是最好的桥梁，制造出高选择性、高速率的催化剂，使实际反应路线按照100%原子经济性的反应路线进行。原子经济性反应路线是绿色化学的首要内容消除辅助物质危害的方法

采用超临界流体替代有机溶剂 2、非溶剂化3、水作溶剂4、固定化溶剂5、离子液体

8、催化剂设计的原则和要素：

一般原则:总目标：高活性、高选择性、尽可能廉价，能取得最大的经济效益和环境效益。

要素：活性、选择性、稳定性或寿命、对人、对环境是否无害/可根据反应类型、反应分子的活化方式等选择催化剂的类型和可选用材料，找出最适宜催化剂/用实验证实设计的可行性，若实验证明设计不合理，则又从头开始重新进行设计。

9、绿色化学中怎样改变反应试剂达到绿色生产的目的。

①采用无毒无害的试剂代替有毒有害的试剂，如：碳酸二甲酯取代光气和硫酸甲酯作甲基化试剂②借助外场（光、声、磁、电等）诱导取代试剂的使用③用催化氧化取代化学试剂氧化反应④用催化加氢取代化学试剂还原反应⑤反应试剂的负载化。