绿色化学

第一章：
1. 什么是绿色化学？
绿色化学(Green Chemistry)，又叫环境无害化学(Environmentally Benigh Chemistry)、环境友好化学(Environmentally Friendly Chemistry)、可持续的化学(Sustainable Chemistry)、清洁化学(Clean Chemistry)。

绿色化学即是用化学的技术和方法，去减少或消灭那些对人类健康或生态、环境有害的原料、催化剂、溶剂和试剂、产物、副产物等的使用和产生。

2．绿色化学的目标和研究内容
绿色化学致力于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工程，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，更加充分的利用资源，以适应可持续发展的需要。

因此，如何从源头上防止污染，从根本上减少或消除污染，提高反的原子经济性，实现废物的零排放，这是绿色化学追求的目标。

3．绿色化学与环境治理的区别
绿色化学是从源头上防止污染的生成，即污染预防。

环境治理则是对被污染的环境进行治理，即末端治理。

4．美国总统绿色化学挑战奖
“总统绿色化学挑战奖”是由美国总统克林顿1995年发起的,并于1996年首次颁发.
用来奖励在化学品的设计,制造和使用过程中,融入绿色化学的基本原则,并在源头上减少或消除化学污染物的,卓有成效的化学家或企业.
每年评奖一次,共设五个奖项.是总统级别为化学设置的唯一奖项.
1.更新合成路线奖
2.变更溶剂和反应条件奖
3.设计更安全化学品奖
4.学术奖
5.小企业奖
第二章：
1、绿色化学的十二条原则
（1）防止污染优于污染治理(Prevention) （2）提高原子经济性(Atom Economy)
（3）无害化学合成(Less Hazardous Chemical Syntheses) （4）设计安全化学品(Design Safer Chemicals)（5）采用安全的溶剂和助剂(Safer Solvents and Auxiliaries) （6）合理使用和节省能源(Design for Energy Efficiency)
（7）使用可再生资源为原料(Use Renewable Feedstocks)（8）减少衍生化步骤(Reduce Derivatives)
（9）催化反应(Catalysis)（10）设计可降解产品(Design for Degradation)
（11）预防污染的现场实时分析（12）防止生产事故的安全工艺
2、深刻理解原子经济性概念，掌握对各类反应进行原子经济性评价。

对原料的进行绿色化学评价应该从哪几个方面进行？
概念：高效的有机合成反应应最大限度的利用原料分子的每一个原子，使之结合到目标分子中，达到零排放
1重排必然是100%的原子经济性反应，所有反应物的原子都被包容在产物分子当中了。

2加成反应是把反应物的各个部分完全加进另一种物质中，充分利用了原料中的原子。

因此，也是原子经济的。

3当进行取代反应时，进攻基团取代一个离去基团，该离去基团必然会成为该反应的一个副产品，因为它没有被结合到最终产物中去，从而降低了该转化过程的原子经济性。

取代反应的具体的非原子经济性程度是由所用的特定试剂和底物而定的。

取代反应的具体的非原子经济性程度是由所用的特定试剂和底物而定的。

4消除反应通过减少原子数目而使反应物转化成最终产物。

在这种情况下，所用的任何试剂（如果没有成为产物的一部分）以及被消除掉的原子都成了废物。

因此，这类反应是所有的基本合成转化反应中内在的最不原子经济的一类反应。

原料的绿色化学评价一般从以下几个方面进行：(1) 原料的起源（2）原料的可更新性
（3）原料的危害性（4）原料选择的下游影响
3、熟练掌握原子利用率公式，及计算方法
4、E-因子概念及计算公式、原子经济性和环境因子的计算
环境因子(E-因子)定义为：E=
5、环境商概念及公式
环境商是以化工产品生产过程中产生的废物量的多少，物理性质，化学性质及其在环境中的毒性行为等综合评价指标，来衡量合成反应对环境造成的影响。

环境商表示为：EQ=E×Q
E=E-因子Q=根据废物在环境中的行为所给出的对环境不友好度（人为规定的）。

6、什么是理想的合成？
一种理想的（最终是实效的）合成是指用简单的、安全的、环境友好的、资源有效的操作，快速、定量的把价廉、易得的起始原料转化为天然或设计的目标分子。

有机电合成？概念：是用电能驱动化学反应，以获得所需的产物，用流动的电子代替价格昂贵、污染环境的各种试剂，且反应条件温和，设备简单，是一种原子经济性高、资源利用率高，对环境基本无污染的绿色化学合成方法。

7、可从那些方面对一合成化学反应实现绿色化？例如：光子、电子、超声波、微波、生物试剂、固相有机合成、生物催化剂、具有催化作用的反应物质
8、一碳化学
所谓一碳化学是指以分子中只含一个碳原子的化合物(如一氧化碳、二氧化碳、甲烷、甲醇等)为原料，用化工的方法制造产品的化学体系的总称。

第三——七章：
1、超临界流体概念，特点，用途
超临界流体（SCF）是指物质的温度和压力分别处在其临界温度和临界压力之上时的一种特殊的流体状态。

特点：1密度类似液体，因而溶剂化能力很强，压力和温度微小变化可导致其密度显著变化
2压力和温度的变化均可改变相变
3粘度, 扩散系数接近于气体,具有很强传递性能和运动速度
4介电常数，极化率和分子行为与气液两相均有着明显的差别
用途：1超临界萃取，2超临界聚合反应，3超临界中化学反应，4超细颗粒及薄膜材料制备。

2、离子液体概念，组成及特点，用途。

离子液体即在室温或室温附近温度下呈液态的由离子构成的物质，又称为:室温离子液体，室温熔融盐，有机离子液体等。

常用的。

特点：可操作温度范围大（－40℃—300℃）溶解度可调节
其酸度可调至超强酸蒸气压很小
对水敏感但能容忍热稳定性、化学稳定性较好
相对便宜且易于制备较宽的电化学稳定电位窗口
用途：分离过程，化学反应，电化学领域，兼为溶剂和催化剂
1-丁基-3-甲基咪唑阳离子简记为[BMIM]+；
1-甲基-3-丁基咪唑阳离子简记为[MBIM]+
[EMIM]BF4和[BMIM]Cl-xAlCl3的结构和性质特点
[MBIM]Cl-xAlCl3的制备反应方程式
3、固体酸碱的概念，酸性质的三个方面及其表示方法，会判断固体酸是否是固体超强酸。

固体酸具有给出质子或接受电子对的倾向的固体；固体碱具有接受质子或给出电子对的倾向的固体。

固体酸的酸性质一般包括：酸中心的类型（B酸中心和L酸中心），
表示固体酸的酸强度。

），
酸强度（一般用哈密特（Hammett）酸度函数H
酸量（以单位质量酸中心的数目或单位表面积上酸中心的毫摩尔数来表示。

）。

所谓固体超强酸，是指固体表面酸强度大于100%硫酸的固体酸。

由于100%硫酸的酸强度用Hammett酸函
数H
0表示为-11.9，所以H
<-11.9的固体酸就是固体超强酸。

4、什么是甲壳素及壳聚糖，有什么特点，它们之间如何转换？
5、用绿色原料碳酸二甲酯替代光气等有毒有害原料合成重要工业化学品的工艺及特点（如：异氰酸酯、聚碳酸酯的合成）
聚碳酸酯
这一生产过程中产生的甲醇可回收利用，制造碳酸二甲酯；产生的苯酚也循环利用，因此可构成原料的封闭循环，没有废物排放到环境。

异氰酸酯：
6、了解1,3-丙二醇的几种合成路线（如：丙烯醛合成法、环氧乙烷合成发酵法和微生物法）
丙烯醛合成法:
环氧乙烷合成:
微生物发酵法工艺过程:
7、生物质资源的特点、分类及其应用（植物的纤维素、淀粉；动植物的油脂和甲壳素。

淀粉主要用来降解成葡萄糖，再发酵成所需化学物质，如燃料乙醇；利用纤维素原料可以生产高质量饲料添加剂---单细胞蛋白；利用天然油脂的加工产物——脂肪酸甲酯，可以生产多种新型表面活性剂；）
9、绿色能源、生物柴油定义
绿色能源是指温室气体和污染物零排放或排放很少的能源。

主要是新能源和可再生能源。

生物柴油是以动植物油脂为原料，用甲醇或乙醇在催化剂作用下经脂交换制成的柴油。

10、燃料电池分类：碱性燃料电池，质子交换燃料电池，磷酸燃料电池，熔融碳酸盐燃料电池，固体氧化物燃料电池
11、酶的定义：酶是生物体产生的具有特定催化功能的蛋白质，其特性优势在于：催化效率高、高度专一性、温和的反应条件、酶的活力可以调节和控制。

12、洗衣粉的主要成分：表面活性剂，软水剂；碱剂；填充剂，漂白剂，酶制剂，荧光增白剂，香精、色素。