化学前沿思考题

化学要解决的六个基本问题1合成与生成新物质物质的化学和物理变化2分析、分离、识别和控制3计算和理论4化学与生物学、医学的界面5材料的设计和制作

农药的现状及发展趋势

1.有害生物抗药性原因及治理方法

原因：抗药性是个群体概念。单独的抗药个体不能表明有害生物已产生了抗药性，而是要经过农药的不断选择，及有害生物的多代繁殖，将抗药能力遗传给后代，当抗性后代达到一定的数量，形成了抗性种群，才能认为是产生了抗药性。

治理方法：轮换用药混合用药暂停使用已有抗性的农药讲究施药技术

2.农药创制的意义和方法：随机合成筛选法模拟法仿生合成法簇合效应法组合化学

的应用基因工程技术生物合理设计

意义：随着科技水平的提高, 新的农药创制方法不断出现, 这为开发以持续发展保护境和生态平衡为前提的新品种提供了很好的条件。农药是一个永恒的课题, 只要有人类, 就离不开农业, 就离不开农药。传统的农药创制方法与新的农药创制方法相结合, 合成化学、农业生物学、农药学、生物化学、分子生物学和计算机技术各领域紧密配合, 使新农药创制的成功率越来越高。届时, 高效、安全、能满足和符合环境要求的新农药将会源源而生, 适应发展, 造福社会。

环境友好催化

1.如何实现绿色合成方法？

（1）有毒、易燃无（低）毒

易挥发溶剂不易挥发溶剂水相体系氟两相体系离子液体介质超临界流体

无溶剂

（2）昂贵有毒的催化剂、试剂降低气味和毒性

改造引入新的一相易于分离催化剂重复使用

离子液体

小均匀、孔径可在2-10nm 范围内连续调节、比表面积大等特点。

绿色催化在绿色化学与技术中的地位？

绿色化学与技术是当今国际化学科技的前沿,其核心是利用化学原理从源头上根除化学工业对环境的污染.绿色化学与技术的理想是采用“原子经济”反应,即原料中的每一原子转化成产品,不产生任何废物和副产品,实现废物的“零排放”,同时也不采用有毒、有害的原料、催化剂和溶剂,并生产环境友好的产品.它是环境战略重点的一次创新性转移,是一种新技术对传统

技术的挑战,也是人们对环境问题由被动反应转化为主动行动的一次认识飞跃.90%以上的化学工业包括石油化工的生产工艺需要催化剂,因此,催化是化学工业的基石,化学工业上的重大变革和技术进步大多都是因为新的催化材料或新的催化技术的产生.显然,催化在发展一门对环境友好、造福于人类的绿色化学与技术的学科中将起到关键的作用

1.离子液体及其组成、种类、特性、酸功能化离子液体的种类，若离子液体大规模工业应用尚需主要解决哪些问题？

离子液体又称为室温离子液体、室温熔融盐，是指由有机阳离子和无机或有机阴离子构成的在室温或近室温下呈液态的盐类化合物（通常是指熔点低于100℃的有机盐）。

离子液体完全由阴阳离子通过静电引力所组成的。常见的阳离子：咪唑、吡啶、季铵类、胍类及季鏻类常见的阴离子：酸性阴离子、中性阴离子、碱性阴离子

特征(1) 接近零的蒸气压使离子液体几乎没有挥发度。这是离子液

体具有绿色性的重要依据。

(2) 低熔点、宽液程，有的甚至在室温条件下即呈液态,称为室

温离子液体；

(3) 良溶性，对大多数无机物、有机物和高分子材料来说，离子

液体是一种优良的溶剂；

(4) 宽的电化学窗口(可达3 ~ 7V), 这表明在如此宽的电压范围

内，离子液体可以不发生降解，这是通常的电解液所不具备

的特性；

(5) 良好的离子导电与导热性、高的热容及热能储存密度；

(6) 热稳定性好，分解温度高于400℃；

(7) 分子可设计，理论上有近亿种可能的离子液体，可以根据需要随意设计不同性能的离子液体。

酸功能化离子液体（4类）Brønsted-Lewis离子液体、Brønsted离子液体、聚醚离子液体、Lewis离子液体

问题：离子液体生产成本高、来源不完全绿色化、过程设备复杂，须开发绿色廉价环保的离子液体

2.试述离子液体在绿色催化中的应用

离子液体中的酸、碱催化反应、离子液体催化羰基化反应、催化加氢反应、离子液体中聚合反应、离子液体中生物催化反应、离子液体中不对称催化反应、离子液体两相催化反应

Brønsted酸功能化离子液体的设计合成及催化性能研究

Lewis酸功能化离子液体的设计合成及催化性能研究

Brønsted-Lewis酸功能化离子液体的设计合成及催化性能研究

酸功能化聚醚离子液体的设计合成及催化性能研究

手性药物的重要性

1不同立体异构体展现出不同的生理活性，无效异构体有时是极其有害的2新型手型药物的研制日益占据重要位置，各种抑制剂、阻断剂、拮抗剂显然对立体构型有更多要求3减少不

必要异构体的生产，无疑会减少废料的排放，对保护环境具有重要意义。

有机电致发光材料及应用

1、有机电致发光器件的发光机理是什么？

有机电致发光器件(OLED)属于注入式的复合发光，其发光机理一般认为如下：在外界电压的驱动下，由电极注入的电子和空穴在有机物中复合而释放出能量，并将能量传递给有机发光物质的分子，使其受激发，从基态跃迁到激发态，当受激分子从激发态回到基态时辐射跃迁而产生发光现象。主要通过以下五个过程：(1) 电荷的注入。在外加电场的条件下，空穴和电子分别从阳极和阴极向有机功能薄膜层注入；(2) 载流子在有机层中的迁移；(3) 载流子的复合。电子和空穴结合产生激子；(4) 激子迁移。激子在电场作用下迁移，将能量传递给发光分子，并激发电子从基态跃迁到激发态；(5) 电致发光。

2、有机电致发光材料必须满足哪些条件？分为哪些类型？各自的优缺点是什么？

发光材料在OLED中是最重要的材料。选择发光材料必须满足下列的要求：(1) 高量子效率的荧光特性，荧光光谱主要分布在400～700 nm的可见光区域内；(2) 良好的载流子传输特性，即具有高的导电率，能传导电子，或能传导空穴，或两者兼有；(3) 良好的成膜特性，在几十纳米厚度的薄膜中不产生针孔；(4) 良好的热稳定性。

按化合物的分子结构一般可分为两类：有机小分子材料和高分子聚合物。按材料的发光机理又可分为荧光材料和磷光材料。有机小分子发光材料具有结构确定，化学修饰性强，选择范围广，易于分离提纯等独特的优势。与有机小分子比，聚合物材料具有制膜工艺简单、热稳定性好等特点，但是高分子聚合物的纯度不易提高，在耐久性、亮度和颜色方面不及有机小分子发光材料。

3. 重金属配合物如何实现磷光？如何解决磷光材料的自淬灭问题？实现电致磷光需要满足哪两个条件？。

1.由于磷光材料容易发生自淬灭，所以为了有效利用三线态激子，把磷光材料作为客体掺杂于主体材料中，经过主-客体分子间的能量转移，实现电致磷光高效电磷光的实现有两个条件：(1) 主体能级要高于相应的客体的能级；(2) 主体的发射光谱和客体的吸收光谱要有一定的重叠。

1纳米金的红色是怎么产生的？表面等离子体共振

2.列举三种纳米金常用的合成方法：A.柠檬酸还原法 B.硫醇保护还原法 C.种子生长法 D.微乳液法、聚合保护还原法聚电解质还原保护法 E.物理方法：光化学法、超生化学、射线法、热解法

3.电化学沉积方法：利用外加电场的作用，使制备纳米材料的前驱体在电极基底上发生还原反应，完成晶体的成核与生长，从而得到纳米材料的方法。

其特点：1.设备简单，操作方便，反应条件温和 2.成核及生长过程易于调控，形貌受到沉