绿色化学 (3)

1、绿色化学12原则（1）防止污染优于污染治理—防止产生废弃物，从源头制止污染，而不是在末端治理污染。

（2）提高原子经济性—合成方法应具“原子经济性”，即尽量使参加过程的原子都进入最终产物。

（3）无害化学合成—在合成中尽量不使用和产生对人类健康和环境有毒有害的物质，减少有危害的合成反应。

（4）设计安全化学品—设计具有高使用效益、低环境毒性的化学产品。

（5）采用安全的溶剂和助剂—尽量不用溶剂等辅助物质，不得已使用时它们必须是无害的。

（6）提高能源经济性—生产过程应该在温和的温度和压力下进行，使能耗最低，高效率地使用能量。

（7）利用可再生资源合成化学品—尽量采用可再生的原料，特别是用生物质代替石油和煤等矿物原料。

（8）减少衍生物—尽量减少副产品。

（9）采用高选择性的催化剂（10）设计可降解化学品—化学产品在使用完后应能降解成无害的物质并能进入自然生态循环。

（11）预防污染的现场实时分析—发展实时分析技术，以便监控有害物质的形成。

（12）防止生产事故的安全工艺—选择合适的参加化学工程的物质及生产工艺，尽量减少发生意外事故的风险。

2、评价催化剂的指标主要指标包括机械强度、热稳定性、寿命、催化活性。

3、原子利用率指目标产物的原子质量占反应物原子质量的百分比。

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%＝(目标产物的量/各反应物的量之和) × 100％被利用的原子数比上总原子数。

原子利用率百分之百的意思是反应没有副产物生成，所有的原子均被利用,原子利用率决定了化学生产中反应的使用程度4、环境因子指废物质量与目标产物质量的比值5、生物放大（聚集）指某些在自然界不能降解或难降解的化学物质，在环境中通过食物链的延长和营养级的增加在生物体内逐级富集，浓度越来越大的现象。

毒性载体：物质的固有毒性是只有毒化学物质引起正常的细胞性质改变的属性，通常由分子的部分结构引起，这部分结构通常称为“毒性载体”产毒结构:有些物质没有直接的毒性，但由于其分子的特殊结构，它能在代谢过程中转化为有毒的物质，这种结构特征称为“产毒结构”。

酶催化特点（1）催化效率高酶催化反应比一般的非催化反应快108~1020倍，比一般的催化反应快107~1013倍。

（2）高度专一性。

一种酶只对一种物质或一类物质起催化作用，原则上没有副反应。

（3）温和的反应条件例如反应是在常温、常压下进行。

强酸、强碱、有机溶剂、重金属、光辐射等，凡是能够破坏蛋白质的都会使酶失活。

（4）酶的活力可以调节和控制。

酶的催化活性与底物的立体结构有关，如果底物中有抑制剂就可以降低酶的活性。

6、何谓分子筛催化剂及其催化特点分子筛催化剂：又称沸石分子筛催化剂。

指以分子筛为催化剂活性组分或主要活性组分之一的催化剂。

分子筛具有离子交换性能、均一的分子大小的孔道、酸催化活性，并有良好的热稳定性和水热稳定性，可制成对许多反应有高活性、高选择性的催化剂。

催化特点：（1）沸石具有晶体结构，较高的化学及其热稳定性，可使催化剂的制备及活性易于重复。

（2）沸石具有离子交换性能，使其具有可控制及逐渐变化的性能。

（3）沸石具有分子大小的微孔，可对分子进行筛分，即具有“筛子”作用。

（4）具有择形催化作用。

（5）对含S化合物具有高的抗毒能力。

（6）可在沸石孔腔中保留高度分散的金属离子，形成优良的双功能催化剂。

（7）可在固体中引入非常强的酸位而不会导致材料腐蚀。

7、化学品产生毒性的三要素指接触致毒、生物吸收致毒、固有毒性致毒。

举例说明原子经济性反应是不产生污染的必要条件原子经济性(AtomEconomy)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反应，就是反应物中的所有原子都进入了目标产物的反应，也就是原子利用率为100%的反应。

如：反应物中的所有原子都进入了目标产物溴代烷烃中，反应的原子利用率达到了100%没有副产物生成，即节约了资源又消除了副产物污染。

简单说明如何从可再生原料天然气（甲烷）获取液体燃料?第一步是将经过分离和净化以后的天然气（甲烷）通过水蒸气转化和（或）部分氧化变为合成气（氢气和一氧化碳）；第二步是将合成气通过低温费托合成转化为合成油和水；第三步将合成油通过常规炼油过程转变为石油产品。

8、可持续发展观的主要观点是什么，它与传统的发展观有何差异？可持续发展观强调经济与环境的协调发展，追求人与自然的和谐。

其核心思想是：健康的经济发展应建立在生态持续能力、社会公正和人民积极参与自身发展决策的基础之上，它所追求的目标是：既要是人类的各种需要得到满足，个人得到充分地发展，又要保护生态环境，不对后代的生存和发展构成威胁。

对环境不利的经济活动应予以摒弃。

在发展指标上，不单纯用GNP作为衡量发展的唯一指标。

可持续发展的思想包含如下几个层次的含义：第一，可持续发展的思想强调的是发展，把消除贫困当作是可持续发展的一项不可缺少的条件。

第二，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。

第三，可持续发展思想强调代际之间的机会均等，之处，当代人享有的正当的环境权利，即在发展中合理利用资源和具有清洁、安全、舒适环境的权利，后代人也应该同样享有。

第四，可持续发展战略呼吁人们改变触痛的生产方式和消费方式，要求人们在生产时要尽量少投入，多产出，在消费时要经量多使用、少排放。

第五，可持续发展思想要求人们必须彻底改变传统的对待自然界的态度，建立起新的道德和价值标准。

9、温室效应及其化学相关性温室效应是由于大气中的温室气体浓度升高而引起的。

温室效应与化学气体密切相关，除水汽以外的温室气体成分主要有二氧化碳、氮氧化物、卤代烃类等。

10、光化学烟雾及其化学本质光化学烟雾主要指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。

其化学本质为：3 22 133 22OOOCORRRCHOHCOHCOHCOOHCOHCHCO ONO NOnmyxy xy xyxyx→++→+∙∙→+∙∙→++→11、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。

11、设计安全有效化学品的外部效应原则的主要内容有哪些?主要是指通过分子设计。

改善分子的与其在环境中的分布、人和其他生物机体对它的吸收性质等重要物理化学性质，从而减少它的有害生物效应。

通过分子结构设计，从而增大物质降解速率、降低物质的挥发性、减少分子在环境中的残留时间、减小物质在环境中转化为具体有害生物效应物质的可能性等均是重要的“外部”效应原则的例子。

/另外，通过分子设计，从而降低或妨碍人、动物、水生生物对物质的吸收也是“外部”效应原则要面对的问题。

12、设计安全有效化学品的内部效应原则的主要内容有那些?通常包括分子设计以达到以下目标：增大生物解毒性，避免物质的直接毒性和间接生物毒性或生物活化。

增大生物解毒性包括把分子设计为本身是亲水性的或很容易与葡萄糖醛酸、硫酸盐或氨基酸结合，从而加速其从泌尿系统或胆汗中排出。

要避免物质的直接毒性，就要把物质分子设计成无毒无害类化合物，或在分子中引入一些无毒功能团。

13、肠胃、肺和皮肤吸收的特点有哪些？如何通过改变分子性质避免其被吸收？肠胃：肠胃系统是有毒化学品进入人体致毒的主要途径。

许多环境毒剂进入食物链，与事物一道被食入从而被肠胃系统吸收，空气中的读物则通过呼吸进入肠胃系统。

影响肠胃系统的吸收的主要原因是肠胃的表面积和血液流动速度。

肠胃系统的吸收表面积是最大的，其血液流动速度也较大。

改变pH值可改变碱性物质和酸性物质的吸收程度。

严重影响物质在肠胃系统中吸收程度的物理化学性质有：物质的状态、固体物质粒子的大小、物质的水溶性和油溶性、分解常数、相对分子质量、分子大小等。

物质必须有相当大的水溶性，才能溶解成为其自由分子的形式。

液态物质、被溶解了的物质比固态物质更容易被吸收。

盐类物质均有很大的水溶性，因此比重性物质更容易被吸收，对固体物质而言，颗粒越小越容易被溶解而吸收。

在肠胃系统吸收中，油溶性越好的物质就越容易被吸收。

当然还要有一定的水溶性，仅溶于油而不溶于水的物质不容被肠胃系统吸收。

物质的相对分子量越大就越不容易被吸收。

改变PH、改变物质的水溶性和油溶性，增大物质的分子量避免被吸收。

肺：肺气泡的细胞膜的厚度很薄，对物质的吸收很快。

水溶性的物质吸收量很大。

颗粒度小于等于1微米的固体物质很容易通过肺被吸收。

减小物质的水溶性，增大物质的尺寸避免被吸收。

皮肤：吸收血液流动速度小，且阻吸厚度很大。

皮肤吸收的速度控制步骤是物质分子穿越最上一层（角膜）的扩散过程。

液体因通常在皮肤表面上铺展从而有更大的接触面积，故它比固体更容易被皮肤吸收，且油溶性好的物质通常更容易被皮肤吸收。

但油溶性太好而水溶性差的物质也不容易被吸收。

减少接触，改变其油溶性避免被吸收。

14、消除化学品毒性的Phase-Ⅰ反应和Phase-Ⅱ反应的化学本质是什么？人体代谢陌生化学物质的过程中要发生两类化学反应，分别叫做I相（Phase-I）反应和II相（Phase-II）反应。

在I相反应中陌生化学物质通过氧化、还原和水解等过程转化为极性更大的代谢物、从而更容易溶解与水，因而更容易排泄。

在II相化学反应中，内源代谢地物如葡萄糖酸盐、硫酸盐、乙酸盐或氨基酸与有毒陌生化学物质结合，生成水溶性更大的物质，从而更有利于排泄。

15、典型亲电性物质的结构特征有哪些？其引发的中毒化学反应主要有哪些？人体内细胞的哪些结构容易与亲电性物质发生中毒化学反应？亲核部分包括：蛋白质的中半酰胺酸残基中的巯基；蛋白质中蛋氨酸（甲硫氨酸）中的硫原子；精氨酸和赖氨酸残基中的一级氨基，或蛋白质中的二级氨基；RNA和DNA中尿碱中的氨基。

16、常见的电子等排物有哪些？17、举例说明用无毒无害的物质取代有毒有害物质的重要性和可能性1、利用电子的等排规律设计更加安全化学品的一个成功例子是硅取代物代替杀虫剂MTI-800.MTI-800是一个烈性的杀虫剂，但是它对鱼也有毒性（LC50为3mg/L）,这就限制了其商业使用。

用硅原子取代其中的1个碳原子以后，得到另一物质，该物质的杀虫效力变为MTI-800的0.2~0.6倍（即有一定程度的降低），但当浓度为50mg/L时，仍观察不到鱼死亡。

说明，用硅原子取代碳原子后，其效力虽受一定影响，但其毒性却降低很多。

2、用乙酰乙酸脂代替异氰酸酯用作密封胶和粘合剂。

异氰酸酯具有很大的毒性，危害使用者的生命安全。

用了乙酰乙酸脂代替能就是无毒的，对人们不会造成生命危害，并且这种方法能够成功，乙酰乙酸正丁脂与多醇反应形成酯化产物并与二胺反应形成复合物，其复合物与脂构成密封胶。