四川大学《绿色化学》习题答案第三章
绿色化学答案
思考题第一章31.21世纪人类面临的4大问题是什么?2.人类面临的几大环境问题及其原因是什么?3.绿色化学定义的5个内涵是什么?4.绿色化学的内涵-5个R是什么?5.原子经济性是什么?6.绿色化学的5大任务是什么?7、绿色化学十二原则-Anastas原则的内容是什么?第二章41.简述化学工业与现代社会的关系。
2.化学工业的发展历史阶段及内涵。
3、环境友好的化学技术的含义是什么?4.生物质化工转化的主要内涵。
5.纤维素制乙醇的主要过程和技术难点。
6.简述催化技术的特点。
7、催化技术的进展主要在哪几个方面?第三章51.设计安全无毒化学品的一般原则是什么?2.设计安全无毒化学品的外部和内部效应原则是什么?3.设计安全无毒化学品的外部效应原则主要包括哪几个方面?4.设计安全无毒化学品的内部效应原则主要包括哪几个方面?5、设计安全有效化学品的方法主要有哪几种?6.化学品的致毒途径和根源。
7、化学品的吸收、分散和代谢。
8、含有那些化学结构的物质毒性较大?9、等电排置换设计。
第四章 9硅-碳等电排置换法设计安全无毒化学品的原理是什么?2.设计可生物降解的化学品的重要性。
3.生物降解的细菌基础是什么?4.不易生物降解的化学结构有哪些?5.水生生物毒性定量构效关系构筑的常用物理性质有哪些?6.影响水生生物毒性的物理和化学因素有哪些?7、表面活性剂对水体和水生生物的危害?如何防止?第六章111.绿色化学反应举例。
2.亚氨基二乙酸钠合成的新路线。
3.环氧丙烷生产方法有哪几种?各有何优缺点?4、合成己二酸和邻苯二酚的传统方法和新方法的原理和优缺点?5.绿色原料举例。
6.超临界CO2中的反应举例。
7、对比异布洛芬的新、旧合成路线, 说明其技术创新的关键。
8、更安全的化学品举例, 所得到的启示。
第七章171、高效均相和多相催化技术有哪几类?2、生物催化和仿生催化的优点。
3.酶的分类。
4.固定化酶技术的优点。
5.环境友好的溶剂中的有机反应。
Green Chemistry_四川大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
Green Chemistry_四川大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.One of the obvious effect of catalysis to facilitate the reaction is to minimizethe activation energy (energy costs), and thus reduce the reactiontemperature.参考答案:正确2.Principles for designing safer dye chemicals to aquatic species include:参考答案:Sulfonic group (磺酸基) is better than carboxylic group (羧酸基)_Molecular weight should be larger than 1000 Daltons3.If we compare the molecule A (【图片】) with another molecule B (【图片】), the molecule A shows higher toxicity than the molecule B.参考答案:错误4.In some cases, the application of atomic economical reaction in chemicalsynthesis is not enough for eliminating the formation of wastes. These cases include:参考答案:Low product stereoselectivity_The presence of parallel reaction_Lowequilibrium conversion5.Muscarinic antagonistis (蝇覃碱拮抗剂)【图片】is a silane analog ofneopentyl carbamate (新戊基氨基甲酸酯)【图片】, the former is morebiodegradable than the latter.正确6.The use of catalysts is preferred in green chemistry because of the followingreasons:参考答案:Reduce environmental pollutions_Activate new startingmaterials_Increase the selectivity of a special product_Promote thechemical processes7.For delocalized cationic dyes containing N, the toxicity comparison should be:参考答案:The more substituents on N atom there are, the more acute the toxicity is_Primary N < Secondary N < Tertiary N8.Biodegradability of chemicals is usually enhanced by the following molecularfeatures:参考答案:Oxygen in the form of hydroxyl or carboxylic groups_Un-substitutedlinear alkyl and phenyl rings9.The eventual mineralization of organic compounds can be attributedpredominantly to the biodegradation by higher organisms.参考答案:错误10.Considering the food requirement, the following biomass resources could beused as the chemical feedstocks for producing fine chemicals and liquid fuels:Microalgae_Woody wastes11.These renewable feed-stocks are most often associated with biological andplant based starting materials, including:参考答案:Saw dust_Agricultural wastes12.Catalytic distillation is a kind of technique of process intensification, whichcombines the catalytic reaction and product separation in a single distillation column. Which equipment or techniques in the following are included inprocess intensification?参考答案:Microreactors_Static Mixers_Membrane reactor13.Oxidation reactions are frequently used in petrol-refinery (石油炼制). Tominimize the pollutions induced by inorganic oxidants, some green oxidants could be used in chemical synthesis. These green oxidants include:参考答案:O3_lattice oxygen_N2O14.Which typical environmental problems in the following are related tochemical industry?参考答案:Global warming_Acid rain_Depletion of ozone layer_Photochemicalsmog and haze15.Chemical reaction with 100% atom utilization has two characteristics. Thereactants could be fully utilized, and the resource could be most possiblyused economically. The waste could be minimized.参考答案:正确16.We can use the following substances to replace the traditional inorganicoxidants such as CrO3, KMnO4, and HNO3 in cleaner oxidation reactions:参考答案:H2O2_O2_N2O_Lattice oxygen17.We can control the reaction process even we cannot measure the parametersof chemical reaction.参考答案:错误18.The atomic economical reaction is not a requisite condition (必要条件) foreliminating the formation of wastes because the low equilibrium conversion and low product selectivity in a chemical reaction will also bring aboutpollutions.参考答案:错误19.The goal of green chemistry is to treat the environmental pollutions alreadygenerated in chemical reactions.参考答案:错误20.Renewable feedstocks are the substances that are easily regenerated withintime frames that are accessible to the human lifetime, including carbondioxide and methane.参考答案:正确21.The goal of green chemistry is to eliminate the potential of pollution before itoccurs.参考答案:正确22.Volatile organic compounds (VOCs) are frequently used as solvents inchemical reactions, which will lead to potential harmfulness to handlers and environments. From the viewpoints of green chemistry, which in thefollowing could be used as new solvents instead of VOCs for chemicalsynthesis?参考答案:Supercritical CO2_Deep eutectics (低共熔溶剂)_Water23.The following molecular features of chemicals generally do increase theresistance to aerobic(需氧) biodegradation, except:参考答案:Potential sites of enzymatic hydrolysis_Un-substituted linear alkylchains24.The possible effects of the solubility of chemicals on biodegradability are asfollows:参考答案:Microbial bioavailability_Rate of solubilization25.Which group of metals in the following should we avoid using when we aredesigning metalized acid dyes (金属化酸性染料).参考答案:Al, Cr, or Zn_Al, Cr, or Co_Cr, Co, or Zn26.If O has been inserted into the structure during molecular design, thebiodegradability of a chemical will be enhanced.参考答案:正确27.DDD【图片】is a silane analog of DDT 【图片】(organochlorine pesticide 有机氯杀虫剂), the former is more biodegradable than the latter.参考答案:正确28.The reaction types involved in biomass conversion to fine chemicals andliquid fuels include:参考答案:Hydrolysis_Deoxygenation_Hydrogenation29.One of the research area in Green Chemistry is to use renewable feedstocksfor chemical production. Which could be used as feedstocks for chemicalproduction in the following resources?参考答案:Microalgae_Agricultural wastes_Kitchen garbage_Waste cooking oil30.Traditional pollution treatment can provide a permanent cure.参考答案:错误31.Classification of surfactants includes:参考答案:Anionic surfactants_Cationic surfactants_Amphotericsurfactants_Neutral surfactants32.The majority of chemicals that are toxic to aquatic species are toxic byspecific toxicity.参考答案:错误33.For very insoluble chemicals, the replacement of a given functional groupthat increases solubility may reduce the biodegradability.参考答案:错误34.The introduction of O is particularly important for biodegradation, becausethe 1st step of biodegradation is some kind of oxidation reaction which is almost always the rate limiting step.参考答案:正确35.Several unconventional processing techniques that rely on alternative formsand sources of energy are of importance for process intensification. These alternative forms and sources of energy include:参考答案:Solar energy_Photo and other radiation_Sonic_Microwaves36.The energy is widely used in chemistry and chemical industry in thefollowing aspects:参考答案:Separation energy requirement_Accelerates the reaction rate withheat_The need to control reactivity through cooling_Pre-heating of the reaction mixture。
3川大绿色化学
第三章作业题1、人类避免有害化学品毒性的途径:减少吸收,利用致毒机理消除毒性;利用构效关系消除毒性;利用后代谢原理消除毒性内;用等效的无毒物质代替有毒物质和不使用有毒物质。
生物放大(聚集):食物链向上一级进展,化学物质在组织中的浓度增大的现象。
化学品产生毒性的三要素:首先代谢后有亲电物质生成,然后能与自然防御系统的亲核剂作用,最后能与非“牺牲性”的亲核大分子作用。
毒性载体(Toxicophore)和产毒结构(Toxicogenic):物质的结构特征会使分子具有内在的生化性质,引发生化效应,对于商用化学品,并不希望它具有某种生物效应(毒性),因而起特殊结构特征称为“毒性载体”。
Langmuir 电子等排同性质原理:电子等排物是这样一些物质和取代基,它们由于有相同数目的原子、相同数目的电子且电子的排布方式相同,因而有相同的电荷。
软化学设计:指的是,具有生理活性的、治疗上十分有用的,在身体内完成治疗作用后很快转化为无毒物质的药物设计方法2、设计安全有效化学品的外部效应原则的主要内容有哪些?答:通过分子设计,改善分子的与其在环境中的分布,人和其他生物体对他的吸收性质等重要物理化学性质,减少它的有害生物效应;通过分子结构设计,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变为具有有害生物效应物质的可能性等均是重要原则。
3、设计安全有效化学品的内部效应原则的主要内容有那些?答:通常包括通过分子设计以达到以下目标:增大生物解毒性,避免生物的直接毒性和间接生物致毒性或生物活化。
4、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?答:肠胃:吸收表面积最大,血液流动速度次大,小肠吸收酸性物质,大肠吸收碱性物质。
增大颗粒度或使其保持非离子化形式;增大其油溶性或减低其水溶性;使其相对分子质量大于500,熔点高于150(对于非离子性物质)或处于固态而不是液态;用多种取代基作用,使分子在P H≤2时强离子化;使其含有硫酸根。
《绿色化学》试题(A卷)参考答案及评分标准
《绿色化学》试题(A卷)参考答案及评分标准一、选择题(本题共8小题,每题2分,2 8=16分)1.B2.C3.C4.A5.D6.D7.B8.D二、名词解释(本题共6小题,每题4分,4 6=24分)1. 环境商:环境商EQ=E×Q,式中E为环境因子,Q为根据废物在环境中中的行为给出的废物对环境的不友好程度。
环境商同时考虑了废物排放量和废物的环境行为本质的综合表现,能更为精确地评价一种合成方法、一个过程对环境地好坏。
(4分)2. 定量构效关系:是指关联一系列物质生物活性与一种或多种物理化学性质的关系式。
在定量构效构效中,要把化学结构转化为描述物理化学性质的参数,而这些理化性质又是与生物反应相关的。
(4分)3.催化剂设计:是指设计者按照自己的意图制造目标催化剂的工作,代表一种构思,即是对指定的反应,或者需要制造的某种产品,应该如何选用一种催化剂的知识逻辑分析。
这种设计出的催化剂应该是具有高度的专一性、高效的选择性,能取得最大的经济效益和环境效益。
(4分)4.“软”化学物质:是指一种如此设计的物质,其保留了能完成其商用功能所需的结构特征,但当它被人体吸收后,又能很快通过非氧化过程分解为无毒的、易于排泄的物质。
(4分)5.基团贡献法:是指设计具有某一活性的化合物时,如果已知化合物的这一活性是组成分子的1个或n个碎片或二级结构的贡献或贡献之和,而且同一碎片能作出的贡献在不同的化合物中是相同的,与其所处的化合物无关,则可以利用这样的1个或n个碎片或二级结构来设计具有所要求的特定活性的化合物。
(4分)6.生物放大:是指在同一食物链上,随食物链向上一级进展,化学物质在组织中的浓度增大的现象。
(4分)三、简答题(本题共5小题,每题8分,8 5=40分)1.旧的生产过程中,由于苯的氯化过程生成的副产物多,分离麻烦,氯代芳烃对人核环境有累计性危险,同时反应过程中生成的氯化氢腐蚀性严重,加上反应步骤多,总收率低,因此生产成本高。
《绿色化学》练习题及答
《绿色化学》练习题及答❖1:绿色化学的目标、化学工业造成的危害、风险试剂、可再生资源、原子利用率、环境商、环境因子?答:绿色化学的目标:化学过程不产生污染,即将污染消除与生产之前。
化学工业造成的危害:向环境排放了大量的污染物,某些化学品的乱用给整个生态环境造成了非常严重的影响,许多物质排放大环境后能在环境中残留和积累,对环境造成破坏。
化学工业上的偶然事故也会给人类和环境造成突发性的影响。
风险试剂:化学化工生产过程中使用的许多有毒有害物质直接危及人类生命严重污染环境或者危害人类健康和安全的化学物质,包括在生产过程中使用的原料,溶剂,催化剂及其他的试剂。
可再生资源:通过天然作用或人工活动能再生更新,而为人类反复利用的自然资源叫可再生资源,又称为更新自然资源,如土壤、植物、动物、微生物和各种自然生物群落、森林、草原、水生生物等。
原子利用率=(目标产物的量/全部反应物的量总和)×100%环境商:用以衡量合成反应对环境造成影响的程度,定义:EQ=E * Q【E 为环境因子;Q为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。
】环境因子:废物质量/目标产物质量2:为什么要大力发展绿色化学?答:由于受传统发展观的影响,化学工业向环境排放了大量的污染物,一些化学品被不加节制地滥用,给生态环境造成了严重的影响。
同时,目前人类社会发展到今天已无法离开造成当前物质文明的化学产品和化学工业而退回到上世纪或者更远古的时代。
因此,我们既要伟开创更加美好的生活而发展化学和化学工业,又吧能让化学品生产过程和化学品破坏我们的环境。
这就要求我们大力发展既能支撑经济发展,又嫩那个满足环境的要求,以保证可持续发展的新化学——绿色化学。
3:绿色化学及其与环境污染治理的异同。
答:绿色化学是当今国家化学科学研究的前沿。
它吸收了当代物理、生物、材料、信息等学科的最心理论和技术,是具有明确的科学目标和明确的社会需求的新兴交叉学科。
2020-2021大学《绿色化学》期末课程考试试卷A(含答案)
-------------------------------装----------------------------------------订--------------------------------------------线------------------------------------2020-2021《绿色化学》期末课程考试试卷A一、问答题1、绿色化学的定义,并论述发展绿色化学为何大有作为?(不少于200字)15分2、绿色化学的特点?并论述发展经济与破坏环境是否矛盾?并论述绿色化学起何作用?举例3个以上说明。
(不少于300字)15分3、绿色化学反应采用无毒无害的反应条件、高效催化剂和介质对保护环境起何作用?举例2个以上说明(加成反应、重排反应等)。
(不少于300字)20分4、绿色化学的12原则上什么?15分5、请写出Wittig 反应,从绿色化学的角度评价Wittig 反应?(不少于200字)15分二、选择(4×5分=20分)1、在“绿色化学工艺”中,理想状态是反应物中原子全部都转化为欲制得的产物,即原子利用率为100%。
在用CH 3C≡CH 合成CH 2=C(CH 3)COO CH 3的过程中,欲使原子利用率达到最高,还需要的其它反应物有 ( )A . CO 和CH 3OHB . CO 2和H 2OC . H 2和CO 2D . CH 3OH 和H 22、绿色化学提倡化工生产应提高原子利用率,原子利用率表示目标产物的质量与生成物总质量之比。
在下列制备环氧乙烷的反应中,原子利用率最高的是 ( )B .CH 2=CH 2+Cl 2+Ca(OH)2 +CaCl 2+H 2OC .2CH 2=CH 2+O 2D . +HOCH 2CH 2-O -CH 2CH 2OH +2 H 2O3、20世纪90年代,国际上提出了“预防污染”的根本手段,它的目标是研究和寻找能充分利用的无毒害原材料,最大限度地节约能源,在化工生产各环节都能实现净化和无污染的反应途径,下列各项属于“绿色化学”的是( )A .处理废弃物B .治理污染点C .减少有毒物D .杜绝污染源4、臭氧层的破坏导致紫外线对地球表面辐射量的增加,从而使全球皮肤癌的发病人数明显增加。
《绿色化学》思考题及参考标准答案
心内容之一。
2.原子经济性与环境效益的相关性.
○1 原子利用率越低,环境因子就越大,生产过程产生的废物就越多,造成的资源浪费和环境污染就越大。○2 产品越精细复杂,E 值越大。因为产品越复杂,生产步骤越多,原子利用率越低。○3 原子经济反应是最大 限度利用资源、最大限度减少污染的必要条件,但不是充分条件。 3.提高化学反应原子经济性的途径有哪些? ○1 开发新型催化剂;○2 简化合成步骤;○3 采用新合成原料。
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。
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。
3.绿色化学的十二条原则是什么? ○1 防止污染优于污染治理;○2 提高原子经济性;○3 尽量减少化学合成中的有毒原料、产物;○4 设计安全的
化学品;○5 使用无毒无害的溶剂和助剂;○6 合理使用和节省能源;○7 利用可再生资源代替消耗性资源合成
化学品;○8 减少不必要的衍生化步骤;○9 采用高选择性催化剂优于使用化学计量助剂;○10产物的易降解性;
氢氰酸对人பைடு நூலகம்危害:无色液体或气体,极易挥发,能迅速被血液吸收,口服致死量一般在 0.1-0.3g 之间。
绿色化学课后题答案
第一章 作业答案一:简 答:温室效应及其与化学的相关性,核冬天,光化学烟雾及其化学本质,生物多样性。
答:1. 温室效应:温室效应是由于大气中的温室气体浓度升高而引起的。
温室气体主要有二氧化碳、氮氧化物、卤代烃类等。
2. 核冬天:有限的核战争所产生的烟尘会导致地球冷却的假设被称为“核冬天”。
3. 臭氧层破坏:一是人类大量使用空调制冷剂、泡沫灭火器、气雾剂、发胶、膨松剂等化学性质稳定的氟氯烃、溴氟氯烃等化合物,这类化合物虽然在地表面是性质稳定,不易燃烧,易于储存,对人和其他生物也没有毒性,但当它们上升到平流层中后,在强烈的紫外线作用下,会由光激发而生成氯原子自由基等化学性质十分活泼的物质,这些物质会引起臭氧的分解,从而使臭氧层遭到破坏;二是汽车尾气、火力发电厂的烟气等中所含有的NOx 类化合物进入平流层后,会加速臭氧的分解反应,从而破坏臭氧层。
4. 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:NO2 NO+O O+CxHy CxHyO · CxHyO ·+O 2 CxHyO 3·CxHyO 3·CmHn RCHO+R 1COR 2O+O 2 O 35. 酸雨:酸雨是空气中的酸性气体(SOx 、NOx )随雨而下形成的。
6. 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。
二:为什么说化学是一门中心的、实用的、创造性的学科?答:化学作为一门“中心、实用、创造性的“的科学,从其诞生至今,已经取得了巨大的成就。
《绿色化学》思考题及参考标准答案
大气污染○8 淡水资源污染○9 海洋污染○10垃圾围城—最严重的城市病 ○11核冬天(核污染) 2.绿色化学的定义、特点及其与环境化学和环境治理的区别。 定义: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
汽车尾气排放→光化学烟雾→使人生病 对全球环境的影响:二氧化碳排放→温室效应→海平面升高,沿海地区被淹没:气候变化→影响人类健康。 氟氯烃排放→臭氧层空洞→紫外线照射增加→皮肤癌等 3.如何避免物质的直接毒性? (1)选择无毒物质 (2)选择官能团
○1 避免有毒官能团○2 对有毒官能团进行结构屏蔽 4.什么是间接中毒?如何避免间接中毒? 间接中毒也称生物活化,是指物质在初始结构时并不具有毒性,但它进入人体后,会转化为有毒的物质, 如致癌物质。 ○1 不使用具有生物活化途径的分子:强的亲电性或亲核性基团;不饱和键; 其他分子结构特征 ○2 对可生物活性结构进行生物屏蔽 5.人体中毒的途径及其特点是什么? 致毒途径有三种: ○1 接触致毒:皮肤接触、嘴接触、呼吸系统接触 ○2 生物吸收致毒:生物吸收是指生物系统内对有毒化学品吸收的能力及在生命系统内的分布. ○3 物质的固有毒性致毒:物质的固有毒性是指有毒化学物质引起正常细胞改变的性质,通常有分子的部分 结构引起,这部分结构称为毒性载体 6.举例说明,在了解了有毒物质毒性机理后,进行分子修饰可大大降低其毒性。 ○1 麻痹与产额毒性 例如:用普通脂肪族胺的 QSAR 预测出的毒性仅为其实测毒性的 1/84 ○2 利用结构修饰减轻超额毒性 例如甲基丙烯酸羟乙酯,由于甲基的位阻对水生生物的毒性比丙烯酸乙酯低 了许多,,但两物质有基本相同的商业用途。 ○3 染料,例如,在两性染料分子中加入一个羰基可降低其对鱼和水蚤的毒性。 7.由碳、硅元素的化学性质,试讨论用硅取代碳的可行性及硅取代物的优点。 碳和硅:4A 族元素,化学性质上有相似性 碳和硅都是 4 价元素,能形成四面体结构,能与碳形成稳定化学键 有机硅化合物存在时间有限 优点:有机硅化合物能降解和氧化代谢,(生物降解和非生物降解) 8.用辛醇-水分配系数表征有毒化学品毒性的一般准则是什么? 对于表现出麻痹型毒性的非离子有机化合物 LogP<=5 其致死性和慢性毒性均会随脂溶性呈指数增加 LogP>5 时毒性随脂溶性指数减少,因此对生物活性降低 LogP5-8 时长期接触有害的这类非离子型有机物呈现慢性毒性 LogP>=8 时长期接触也表现不出毒性,因为此时水溶性很差,化学品变得没有生物活性 9.举例说明等电排置换是设计更加安全化学品的有效方法。 对苍蝇有相似的毒性,氨基甲酸酯的硅取代等电排置换物,更易于降解,对环境危害小。
四川大学《绿色化学》习题答案第三章
第三章作业题答案1、简答人类防止有害化学品毒性的门路、生物放大(齐集)、化学品产生毒性的三因素、毒性载体( Toxicophore )和产毒构造( Toxicogenic )、 Langmuir 电子等排同性质原理、融化学设计答:( 1)人类防止有害化学品毒性的门路主要有:i.让化学品不简单进入人的身体;ii.即便进入人体也不会影响生物化学和生理过程( 2)生物富集( Bioaccumulation )和生物放大( Biomagnification )即随食品链向上一级进展,化学物质在组织中的浓度增大的现象;(3)化学品产生毒性的三因素:接触致毒、生物汲取致毒、固有毒性致毒(4)毒性载体( Toxicophore ):物质的固有毒性是只有毒化学物质惹起正常的细胞性质改变的属性,往常由分子的部分构造惹起,这部分构造往常称为“毒性载体” ;(5)产毒构造( Toxicogenic ):有些物质没有直接的毒性,但因为其分子的特别构造,它能在代谢过程中转变成有毒的物质,这类构造特色称为“产毒”构造;(6) Langmuir 电子等排同性质原理:拥有检测分子和电子特色的物质不论其结构能否相像,往常都拥有相像的物理性质和其余性质。
Langmuir 将这一现象称为电子等排同物理性质现象(7)融化学设计:它指的是,拥有生理活性的、治疗上十分实用的,在人身体内达成治疗作用后很快转变成无毒物质的药物,也称为“后辈谢设计”。
2、设计安全有效化学品的外面效应原则的主要内容有哪些?答:“外面”效应原则,主假如指经过分子设计。
改良分子的与其在环境中的散布、人和其余生物机体对它的汲取性质等重要物理化学性质,进而减少它的有害生物效应。
经过分子构造设计,进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变成详细有害生物效应物质的可能性等均是重要的“外面”效应原则的例子。
此外,经过分子设计,进而降低或阻碍人、动物、水生生物对物质的汲取也是“外面”效应原则要面对的问题。
绿色化学(全套课件)四川大学(2024)
色谱分离原理
利用物质在固定相和流动相之间的分配平衡,实现不同组分的分 离。
色谱法的分类
根据固定相和流动相的不同,可分为液-液色谱、气-液色谱、气固色谱等。
色谱分离技术应用
在石油化工、环境监测、食品药品分析等领域有广泛应用,如油品 组成分析、大气污染物监测、药物成分分析等。
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结晶分离技术
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绿色分析测试与评价方法
2024/1/29
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绿色分析测试方法
原子经济性和E因子评价法
通过计算化学反应中原子的利用效率和环境负 荷来评估其绿色程度。
绿色溶剂选择
选择环境友好的溶剂,如离子液体、超临界流 体等,以减少对环境的污染。
2024/1/29
绿色催化剂设计
开发高效、可回收和可重复使用的催化剂,以降低化学反应的能耗和废弃物产 生。
成功开发出多种高效分离纯化技术, 如超临界流体萃取、膜分离等,这些 技术在化工、制药等领域具有重要应 用。
02
分离纯化过程优化与 节能研究
对多个分离纯化过程进行了优化研究 ,提高了分离效率和能源利用效率, 减少了废弃物排放和能源消耗。
03
新型分离纯化材料的 探索与应用
积极探索并应用新型分离纯化材料, 如分子筛、金属有机框架材料等,在 气体分离、液体分离等领域取得了重 要进展。
2024/1/29
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THANKS
2024/1/29
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经济发展
绿色化学可以推动化学工业的转型 升级,促进经济的可持续发展。
7
02
绿色合成技术
2024/1/29
8
原子经济性反应
03
原子经济性概念
原子经济性反应类型
《绿色化学》(2007 2008 1专业课)试题(A卷)参考答案
《绿色化学》试题(A卷)参考答案及评分标准一、名词解释(本题共6小题,每题4分,4 6=24分)1. 亲电性物质:其本身或者其代谢后的产物会与细胞大分子如DNA、RNA、酶、蛋白质等中的亲核部分发生共价相互结合。
这种不可逆的共价相互作用会严重影响细胞大分子的功能,可引发多种毒性,包括癌症、肝中毒、血液中毒、肾中毒、生殖系统中毒、发育系统中毒等的物质称为亲电性物质。
(4分)2. 定量构效关系:是指关联一系列物质生物活性与一种或多种物理化学性质的关系式。
在定量构效构效中,要把化学结构转化为描述物理化学性质的参数,而这些理化性质又是与生物反应相关的。
(4分)3. 电子等排物:具有相同数目的原子、相同数目的电子切点子的排布方式相同,因而有相同的电荷的一些物质和取代基。
以及除上述外,具有相似分子形状和体积、大致相似的电子排布,因而表现出相似物理化学性质的分子、原子、取代基等。
(4分)4. “软”药剂:是指那些临床上有治疗效果,但又因具有毒性或副作用而限制使用的物质的类似物质,即保留物质的治疗特性,同时又使它失去毒性和副作用。
(4分)5. Ⅰ相反应:包括氧化、还原和水解。
陌生化学物质通过氧化、还原和水解过程转化为极性更大的代谢物,从而更容易溶解于水,更容易排泄。
(4分)6. 环境因子:即每生产1公斤的目标产物,同时所生产废物的质量,环境因子可衡量生产过程对环境的影响(4分)二、简答题(本题共5小题,每题8分,8 5=40分)1.(1)在经济上还不具备竞争力;(2分)(2)种植生物质要占用大量耕地;(2分)(3)生物质的生产季节性很强,产品质量、产量不稳定;(2分)(4)生物质的组成极为复杂,不同种类的物质,其组成和性质都可能不尽相同,使其利用变得十分复杂。
(2分)2. (1)液体比固体更容易被皮肤吸收,设计分子使其为固体而不是液体可减少皮肤吸收的可能性;(2分)(2)设计分子使其具有更大的极性或具有离子性,或具有更大的水溶性而无油溶性可减少皮肤吸收的可能性;(3分)(3)增大颗粒度或相对分子量及分子大小也可减少皮肤吸收的可能性。
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第三章作业题答案
1、简答
人类避免有害化学品毒性的途径、生物放大(聚集)、化学品产生毒性的三要素、毒性载体(Toxicophore)和产毒结构(Toxicogenic)、Langmuir 电子等排同性质原理、软化学设计
答:(1)人类避免有害化学品毒性的途径主要有:
i.让化学品不容易进入人的身体;
ii.即使进入人体也不会影响生物化学和生理过程
(2) 生物富集(Bioaccumulation)和生物放大(Biomagnification)即随食物链
向上一级进展,化学物质在组织中的浓度增大的现象;
(3)化学品产生毒性的三要素:接触致毒、生物吸收致毒、固有毒性致毒
(4)毒性载体(Toxicophore):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";
(5)产毒结构(Toxicogenic):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;
(6) Langmuir 电子等排同性质原理:具有检测分子和电子特征的物质不管其结构
是否相似,通常都具有相似的物理性质和其他性质。
Langmuir将这一现象称为电子
等排同物理性质现象
(7)软化学设计:它指的是,具有生理活性的、治疗上十分有用的,在人身体内完成
治疗作用后很快转化为无毒物质的药物,也称为“后代谢设计”。
2、设计安全有效化学品的外部效应原则的主要内容有哪些?
答:“外部”效应原则,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。
3、设计安全有效化学品的内部效应原则的主要内容有那些?
答:“内部”效应原则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。
4、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?
5、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?
答: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。
6、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?
答: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。
中毒化学反应主要有:
7、常见电子等排物有哪些?
答:常见电子等排物:
8、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
答: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,大师它对鱼也有毒性(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。
9、某化合物的结构如下,指出其可能引发的中毒反应
—Cl 可能发生取代反应;—C=O 可能发生加成反应
—N=C=O 可能发生加成反应;—C≡N 可能发生加成反应。