绿色化学复习题

第一章1、温室效应及其与化学的有关性，核冬天，光化学烟雾及其化学本质，生物多样性。答：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。温室气体重要有二氧化碳、氮氧化物、卤代烃类等。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”。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，此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具有的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。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。光化学烟雾重要是氮氧化合物与烃类化合物在紫外线照射下，通过一系列复杂反应形成的一种大气污染现象。光化学烟雾中一般具有高浓度的氧化剂，故又称为氧化性光化学烟雾。氮氧化合物是引起光化学烟雾的重要元凶：NO2NO+OO+CxHyCxHyO·CxHyO·+O2CxHyO3·CxHyO3·CmHnRCHO+R1COR2O+O2O3酸雨：酸雨是空气中的酸性气体（SOx、NOx）随雨而下形成的。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构成部分。生物多样性是人类社会赖以生存和发展的基础。2、为何说化学是一门中心的、实用的、发明性的学科？答：化学作为一门“中心、实用、发明性的“的科学，从其诞生至今，已经获得了巨大的成就。化学的原理和措施以及化学反应方面的研究目前仍在主导其他学科；它在开发天然资源以满足人类的生活需要方面做出了巨大的奉献。基于化学的产业，运用天然资源制取大量的化肥、农药、农膜、塑料、钢铁、水泥等产品和材料，并生产大量的合成纤维和橡胶等以弥补农业、林业的局限性；能源的开发运用，新材料的开发运用，医药卫生等均离不开化学可以说，人类的衣、食、住、行、用以及保持健康等无一项可以离开化学，化学在这些领域中直接或间接地发挥着不可替代的作用。而伴随科技的发展，我们又将面临新的挑战，化学学科也积极调整，不停创新，以适应新的需求。3、人类目前面临的重要环境问题有哪些？导致这些困境的原因是什么？编号人类面临的环境问题导致这些困境的原因1全球气候变暖是由于大气中的温室气体浓度升高而引起的。温室气体重要有二氧化碳、氮氧化物、卤代烃类等。2核冬天的威胁有限的核战争所产生的烟尘会导致地球冷却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，此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具有的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光化学烟雾光化学烟雾重要是氮氧化合物与烃类化合物在紫外线照射下，通过一系列复杂反应形成的一种大气污染现象。5酸雨酸雨是空气中的酸性气体（SOx、NOx）随雨而下形成的。6生物多样性锐减人类活动对生物圈的影响加剧，使得物种灭绝的速度不停加紧7森林破坏人类肆意的滥砍滥伐8荒漠化由于气候变化和人类经济活动在内的多种原因影响所导致的干旱、半干旱和干燥、亚湿润地区的土地退化4、在人类面临的健康问题面前，化学有何作为？答：尽管目前医学、医药业已经获得了很大的进步，但人类人面临多种不治之症的威胁。例如癌症、艾滋病、埃博拉等，目前仍无有效药物可以治疗，迫切需要有新的可治疗这些疾病的药物。/面对衰老，人类仍然是束手无策，迫切需要发明延缓衰老、使人长生的新药。/目前治疗某些疾病的药物，虽然有一定的疗效，大不少药物均有一定的副作用，迫切需要对其加以改善，或研究开发新的药物，以提高疗效减少副作用。/人体对药物有抗性，某些在一定使其对某些疾病有疗效的药物，使用一段时间后就会在人体产生抗性，不再具有疗效，一次也需要研究新的药物来替代这些因人体抗性而失效的药物。5、可持续发展观的重要观点是什么，它与老式的发展观有何差异？答：可持续发展观强调经济与环境的协调发展，追求人与自然的友好。其关键思想是：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，它所追求的目的是：既要是人类的多种需要得到满足，个人得到充足地发展，又要保护生态环境，不对后裔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括如下几种层次的含义：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乏的条件。可持续发展思想把环境保护作为发展过程的一种重要构成部分，作为衡量发展质量、发展水平和发展程度的客观原则之一。可持续发展思想强调代际之间的机会均等，之处，现代人享有的合法的环境权利，即在发展中合理运用资源和具有清洁、安全、舒适环境的权利，后裔人也应当同样享有。可持续发展战略呼吁人们变化触痛的生产方式和消费方式，规定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。可持续发展思想规定人们必须彻底变化老式的看待自然界的态度，建立起新的道德和价值原则。6、你怎样看待化学学科在本世纪的地位？答：我们可以把20世纪称作物理的世纪，而二十一世纪的基本问题是分子和生物分子，因此，二十一世纪将很也许是化学的世纪，但化学工业必须成功地采用新工艺去生产新的化学制品，从而与由旧的工艺生产又以旧的工艺使用化学品产生的污染，废弃物以及公害等彻底决裂，才能实现化学的新世纪。追求化学的完美，不仅考虑目的分子的性质或某一反应试剂的效率，并且考虑这些物质对人类对环境的影响，以期减少对人类健康和环境的危害，充足运用资源，求得可持续发展。7、你认为我国应怎样面对能源短缺?答题要点：合理开发运用既有的自然资源，增进企业的节能减排及效率的提高。在全社会倡导节省，增进人与社会的可持续发展；开发新能源及可再生资源，如风能、太阳能、地热能、水能、生物质能等。第二章1、绿色化学的目的、化学工业导致的危害、风险试剂、生物质的种类、可再生资源、原子运用率、环境商、环境因子答：目的：化学过程中不产生污染，即将污染消除与其产生之前。实现这一目的后就不需要治理污染，因其主线就不产生污染，是一种从源头上治理污染的措施，是一种治本的措施。化学工业导致的危害：由于受老式发展观的影响，化学工业向环境排放了大量的污染物，某些化学品不佳节制地被滥用，给整个生态环境导致了非常严重的影响。现代全球十大环境问题中至少有7项与化学工业和化工产品的化学物质有关，在所有释放有毒有害物质的工业中，与化学工业有关的产业处在第一位，该行业排放的有的有害物质是处在第二位的冶金工业的4倍。许多物质排放到环境后会在环境中残留和积累，对环境导致破坏，此外，化工生产中的偶尔时间也会对人类和环境导致突发性的影响。风险试剂：绿色化学中所指的风险实际指的是氢氰酸。生物质的种类：生物质重要有明年各类，即淀粉和木质纤维素。玉米、小麦、土豆等是淀粉类的代表，农业废料（如玉米杆、麦苗杆等），森林废物和草类等是木质纤维素的经典代表。可再生资源：指那些通过天然作用或人工活动能再生更新，而为人类反复运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、微生物和多种自然生物群落、森林、草原、水生生物等。原子运用率：原子运用率微目的产物的量（一般为质量）与按化学计量式多的所有产物的量的和之比，用原子运用率可以衡量在一种化学反应中，生产一定来那个的目的产物究竟会生成多少的废物。环境商（EQ）：环境商EQ定义为EQ=E*Q，式中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，用于评价一种合成措施、一种过程对环境的好坏。环境因子：环境因子（E因子）定义为E=废物质量/目的产物质量。在这里，对于每一种化工产品而言，目的产物以外的任何物质都是废物。2：为何要大力发展绿色化学？答：A.大力发展绿色化学是人类社会可持续发展的必然规定，一种世纪依赖，为满足人类社会和工业生产的需要，化学获得了十分辉煌的进步，发明了巨大的功绩，不过由于受陈旧的思想禁锢，化学工业给整个自然界带来了巨大的劫难，使地球的生物多样性和生态环境遭受巨大破坏，不过，我们都懂得，离开了化学工业，人们的物质生活水平将手机大的限制，我们也不能再像此前同样只是靠转移生产地而处理我们所面临的殊多问题。我们既要为开创愈加美好的生活而发展化学和化学工业，又不能让化学品生产过程和化学品破坏我们的环境。这就规定我们大力发展既能支撑经济发展，又能满足环境需要，以保证可持续发展的新的化学——绿色化学。B.发展绿色化学是科学技术和经济发展的需要。目前，各化学工业企业首先受到生产化学品成本的压力，另首先也受到国家法律法规，公众的有关减少环境污染或污染物处理的强大社会压力。它们首先要想方设法减少成本、提高效率，另首先又要由于治理污染物而增大成本，因此，要发展化学工业从而发展经济，就必须寻求新的原理和措施。发展新的技术，以减少化学品生产的显性和隐性成本。此外，对于某些行业，要治理其产生的污染物所需的费用也许比它的自身产生的效益还要大，假如没有新的技术，这些行业就只能破产关门，因此，必须大力发展绿色化学。3：绿色化学及其与环境污染治理的异同。答：同：总的来说绿色化学和环境污染治理的目的是相似的；异:不可否认，近来几十年来，化学，化工，环境保护在怎样减少许多化学品在生产和使用过程中的危险性背面做了诸多有益的工作，发展了许多有发明性的处理化学废物的措施，发展了许多减轻化学废物堆放场所危险性的措施以及弥补化学导致危害的措施，发展了许多分析检测空气污染、水污染和土壤污染的措施和处理污染的技术。发展了许多控制污染物暴露的措施和技术。这些对改善人类生存环境，提高人类社会生活质量无疑是十分有益的和必要的。但它只是一种治标的措施，不能称为绿色化学，绿色化学运用化学来防止污染，不让污染产生，而不是处理已经有的污染物。4：什么是绿色化学品？怎样设计安全的化学品。答：绿色化学品的定义是：在生产使用过程中不会对人导致直接或间接伤害且不会对环境导致直接或间接污染的化学品；设计安全有效化学品包括如下两个方面的内容：新的安全有效化学品的设计。人类社会和科学技术的发展需要具有某种功能的新型分子，这就需要我们根据分子构造与功能的关系，进行分子设计，设计出新的安全有效的目的分子。对已经有的有效但不安全的分子进行重新设计，是此类分子保留其原有的功能，消除掉其不安全的性质，得到改善过的安全有效的分子。5：举例阐明原子经济反应是不产生污染的必要条件。答：原子经济性(AtomEconomy)是指反应物中的原子有多少进入了产物，一种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的产物的反应，也就是原子运用率为100%的反应。如：反应物中的所有原子都进入了目的产物溴代烷烃中，反应的原子运用率到达了100%没有副产物生成，即节省了资源又消除了副产物污染6：试论计算机辅助绿色化学合成路线设计的必要性和措施。答：在设计新的安全有效的合成路线时，既要考虑到产品的性能优良、价格低廉、又要使产生的废物和副产品至少，对环境无害，当然其难度可想而知。对一种构造较为复杂的分子进行逆合成分析时，第一步时可以找出N种合成措施，那么进行第二步搜索时就可找出N2种措施，如此类推，到第五步时将有N5种合成路线，假如一条一条地进行试验，要花许多的时间和经费，假如让人对这些合成路线进行取舍，也是不也许的。只有借助与计算机，赋予它某种“智能”，让其按我们指定的措施自动地比较所有也许的合成路线，随时排除不适合的路线以便找出最终的经济、不挥霍资源、不污染环境的最佳合成路线。措施：建立一种尽量全的化学反应的资料库，对计算机进行训练，告诉并教会计算机，哪些物质在一起在什么样的条件下会发生什么样的化学反应；提出规定，即确定目的产物及也许采用的原料；让计算机找出能生产目的产物的反应及所需原料；以上一步的原料为目的产物再做搜寻，找出该目的产物的合成反应及原料。……直到得出我们预定的原料；比较各条也许的反应路线的经济技术性及环境效应，从中选出最佳途径。7：怎样在反应过程中使化学反应绿色化。答：要在反应过程中使化学反应绿色化就要寻找新的转化措施：一是催化等离子体措施、二是电化学措施、三是光化学及其他辐射措施8：简述绿色化学12原则。答：(1)不让废物产生而不是让其产生后再处理；(2)最有效地设计化学反应和过程，最大程度地提高原子经济性（重排反应，加成反应，取代反应）；(3)尽量不使用、不产生对人类健康和环境有毒有害的物质；(4)尽量有效地设计功能卓著而又无毒无害的化学品：设计愈加安全的化学品是也许的，设计愈加安全的化学品的措施；(5)尽量不合用用辅助物质，如须使用也应是无毒无害的：辅助物质面临的困境，辅助物质面临的普遍使用，溶剂问题：溶剂对环境的影响，消除辅助物质危害的措施，采用超临界流体，非溶剂化，水作溶剂，固定化；(6)在考虑环境和经济效益的同步，尽量使低能耗最低；化学工业中能量的普遍使用：预反应过程使用能量，用热能加速化学反应，用冷却措施控制反应，分离需要的能量，新的能量运用方式：微波，声纳；光化学反应和辐射增进化学反应；优化反应条件，使能耗最小；(7)技术和经济上可行时应以再生资源为原料；(8)应尽量防止衍生反应：合成化学受到的挑战及目前的对策，保护基团：成盐，加上一种拜别功能团；(9)尽量使用性能优秀的催化剂；(10)应设计功能终止后可降解为无害物质的化学品；(11)应发展实时分析措施，以监控和防止有毒有害物质的生成；(12)尽量选用安全的化学物质，最大程度地减少化学事故发生。9：试论分析化学在绿色化学发展中的作为。答：这一问题受到如下原理的制约：“我们不能控制我们不能检测到的物质”。要完毕这一使命，就需要精确可信的敏感元器件，监测器件和分析技术。同步，要满足绿色化学的需要，就需要发展在线的，与时间有关的分析技术。这样当有很少许有毒物质生成时就可反馈调整过程参数，以减少和消除这些物质的生成。另一有关分析化学应用的例子就是监测反应与否已进行完全。在许多状况下，要向反应体系持续加入反应试剂直到反应进行完全，如有实时的在线分析措施，就可防止因加入过量的试剂而导致废物的污染。10、生物柴油的化学关键是什么？答：生物柴油(Biodiesel)是指以油料作物、野生油料植物和工程微藻等水生植物油脂以及动物油脂、餐饮垃圾油等为原料油通过酯互换工艺制成的可替代石化柴油的再生性柴油燃料。生物柴油是生物质能的一种，它是生物质运用热裂解等技术得到的一种长链脂肪酸的单烷基酯。生物柴油是含氧量极高的复杂有机成分的混合物，这些混合物重要是某些分子量大的有机物，几乎包括所有种类的含氧有机物，如：醚、酯、醛、酮、酚、有机酸、醇等。11、生物质作为新的化学反应的原料面临哪些挑战？答：基本的科学上的挑战：木质素的构造和构造对其降解性的影响；定向地朝着我们需要的产品进行降解；富氧的分子的处理；其中所含的某些杂质对降解参数和产物的分布，用可再生的原料。技术上的挑战：生物质的富集；不一样种类生物质和在不一样地方生长的生物质的不一样；持续的操作对混合物的操作；产品的浓缩和分离；怎样有效地运用副产品第三章1、人类防止有害化学品毒性的途径、生物放大（汇集）、化学品产生毒性的三要素、毒性载体（Toxicophore）和产毒构造（Toxicogenic）、Langmuir电子等排同性质原理、软化学设计答：人类防止有害化学品毒性的途径：让化学品不轻易进入人的身体；虽然进入人体也不会影响生物化学和生理过程；生物富集和生物放大：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；化学品产生毒性的三要素：接触致毒、生物吸取致毒、固有毒性致毒；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变化的属性，一般由分子的部分构造引起，这部分构造一般称为“毒性载体”；产毒构造：有些物质没有直接的毒性，但由于其分子的特殊构造，它能在代谢过程中转化为有毒的物质，这种构造特性称为“产毒”构造；Langmuir电子等排同性质原理：具有检测分子和电子特性的物质不管其构造与否相似，一般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；软化学设计：它指的是，具有生理活性的、治疗上十分有用的，在人身体内完毕治疗作用后很快转化为无毒物质的药物，也称为“后裔谢设计”。2、设计安全有效化学品的外部效应原则的重要内容有哪些?答：“外部”效应原则，重要是指通过度子设计。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取性质等重要物理化学性质，从而减少它的有害生物效应。通过度子构造设计，从而增大物质降解速率、减少物质的挥发性、减少分子在环境中的残留时间、减小物质在环境中转化为详细有害生物效应物质的也许性等均是重要的“外部”效应原则的例子。/此外，通过度子设计，从而减少或阻碍人、动物、水生生物对物质的吸取也是“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重要内容有那些?答：“内部”效应原则一般包括分子设计以到达如下目的：增大生物解毒性，防止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自身是亲水性的或很轻易与葡萄糖醛酸、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。要防止物质的直接毒性，就要把物质分子设计成无毒无害类化合物，或在分子中引入某些无毒功能团。4、肠胃、肺和皮肤吸取的特点有哪些？怎样通过变化分子性质防止其被吸取？吸取方式特点怎样防止吸取肠胃肠胃系统是有毒化学品进入人体致毒的重要途径。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取，空气中的读物则通过呼吸进入肠胃系统。影响肠胃系统的吸取的重要原因是肠胃的表面积和血液流动速度。肠胃系统的吸取表面积是最大的，其血液流动速度也较大。变化pH值可变化碱性物质和酸性物质的吸取程度。严重影响物质在肠胃系统中吸取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。物质必须有相称大的水溶性，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轻易被吸取。盐类物质均有很大的水溶性，因此比重性物质更轻易被吸取，对固体物质而言，颗粒越小越轻易被溶解而吸取。在肠胃系统吸取中，油溶性越好的物质就越轻易被吸取。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取。物质的相对分子量越大就越不轻易被吸取。变化PH、变化物质的水溶性和油溶性，增大物质的分子量肺肺气泡的细胞膜的厚度很薄，对物质的吸取很快水溶性的物质吸取量很大颗粒度不不小于等于1微米的固体物质很轻易通过肺被吸取减小物质的水溶性，增大物质的尺寸皮肤吸取血液流动速度小，且阻吸厚度很大。皮肤吸取的速度控制环节是物质分子穿越最上一层（角膜）的扩散过程。液体因一般在皮肤表面上铺展从而有更大的接触面积，故它比固体更轻易被皮肤吸取，且油溶性好的物质一般更轻易被皮肤吸取。但油溶性太好而水溶性差的物质也不轻易被吸取。减少接触，变化其油溶性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、从而更轻易溶解与水，因而更轻易排泄。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，从而更有助于排泄。6、经典亲电性物质的构造特性有哪些？其引起的中毒化学反应重要有哪些？人体内细胞的哪些构造轻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。中毒化学反应重要有：亲电试剂一般构造亲核反应毒效卤化物R-XX=Cl,Br,I,F取代反应癌症α，β-不饱和羰基化合物及有关化合物C=C-C=OC≡C-C=OC=C-C≡NC=C-S-Michael加成反应癌症，变种，肝中毒，肾中毒，血液中毒，神经中毒等γ-二酮R1COCH2CH2COR2生成Schift碱神经中毒环氧化合物-CH——CH-O加成反应变种，睾丸损伤异氰酸酯-N=C=O–N=C=S加成反应癌症，变种，免疫系统中毒7、常见电子等排物有哪些？答：常见电子等排物：8、举例阐明用无毒无害的物质取代有毒有害物质的重要性和也许性答：运用电子的等排规律设计愈加安全化学品的一种成功例子是硅取代物替代杀虫剂MTI-800.MTI-800是一种烈性的杀虫剂，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个碳原子后来，得到另一物质，该物质的杀虫效力变为MTI-800的0.2~0.6倍（即有一定程度的减少），但当浓度为50mg/L时，仍观测不到鱼死亡。阐明，用硅原子取代碳原子后，其效力虽受一定影响，但其毒性却减少诸多。9、某化合物的构造如下，指出其也许引起的中毒反应-Cl也许发生取代反应；-C=O也许发生加成反应-N=C=O也许发生加成反应；-C≡N也许发生加成反应第四章1、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长处？答：碳和硅都是4A族元素，因此，在化学性质上有相似性。与同族的其他元素同样，硅和碳都是4价元素，能形成四面体构造，能与碳形成稳定的化学键。硅取代碳后形成的衍生物是无毒的，尤其是与同族的锗、锡、铅的衍生物相比。因此，硅是唯一一种能用作对碳作等电排置换的元素。此外，硅是自然界存量丰富，价格低廉，且可以多种形式出现的元素。2、用辛醇-水分派系数表征有毒化学品毒性的一般准则是什么？答：辛醇-水分派系数是用来描述物质油溶性的，也是常用于股价有机化学品对水生生物独行的物理化学性质，logP一般能与生物活性很好地关联起来。一般来说，对于仅体现出麻痹型毒性的非离子有机物，在logP≤5时，其致死性和慢性毒性随油溶性成指数增大（不包括染料、聚合物、表面活性剂）；当logP＞5时，毒性随油溶性成指数减少，因此对生物活性减少；logP在5~8之间时，长期接触此类非离子型有机化合物展现慢性毒性；logP≥8时，长期接触也不体现出毒性，由于此时水溶性很差，化学品变得没有生物活性。（也有某些麻醉型毒物如脂肪醇、氯代苯、丙酮、二硫化物和某些“反应性”化学品如丙烯酸盐、酯等，在logP=6时仍时剧毒的。尚有某些“反应性”化学品如脂肪胺、表面活性剂等，则到logP＞8时仍体现出剧毒性）。另首先，logP很小的化学品由于没有足够的油溶性，因而不能进入水生生物的细胞膜，故没有生物活性。3、除了辛醇-水分派系数，尚有那些性质可以表征有毒化学品毒性？答题要点：水溶性、分子大小和相对分子质量等4、从分子量、分子体积角度看，应当怎样设计愈加安全的化学品？答：假如分子的所有其他性质均保持不变而仅是相对分子质量增大，其对水生生物的毒性就会减小。一般来说，相对分子质量增大，毒性就会减少。相对分子质量到达1000后，其对水生生物的毒性就可忽视，由于这样大的分子不能扩散通过水生生物的呼吸膜。化学物质对水生生物的毒性也会随其分子提及的增大而减小，这也是由于体积大的分子不易穿过水生生物的呼吸膜。一般说来，相对分子质量不小于1000的聚合物的体积也较大，此外某些横街直径较大的物质单体的体积也很大。一般，最小横截直径不小于1纳米的分子不易于在水生生物呼吸器官中扩散和穿越。5、可降解的化合物在化学构造和物理性质上有何特点？答：化学构造：具有水解酶潜在作用为的物质会增大其生物降解能力（例如酯，酶）；在分子中引入以羟基、醛基、羧基形式存在的氧会增大其生物降解性；存在为取代的直链烷基（尤其是不小于4个碳的直链）和苯环时，由于遵守氧化酶攻打，因而可增大其生物降解能力；水中溶解度大的物质更轻易生物降解；相对低取代的化合物。/物理性质：溶解度和分子尺寸等6、常见可降解和不可降解的基团有哪些？答：可降解基团：具有水解酶潜在作用为的物质会增大其生物降解能力（例如酯，酶）；在分子中引入以羟基、醛基、羧基形式存在的氧会增大其生物降解性；存在为取代的直链烷基（尤其是不小于4个碳的直链）和苯环时，由于遵守氧化酶攻打，因而可增大其生物降解能力；水中溶解度大的物质更轻易生物降解；相对低取代的化合物。不可降解的基团：卤代物，尤其是氯化物和氟化物；支链物质，尤其是季碳和季氮或是极度分支的物质，如三聚或四聚丙烯；硝基、亚硝基、偶氮基、芳氨基；多环残基（例如多环芳香烃或稠环芳烃），尤其是超过三元的多环稠环或芳烃；杂环残基，例如吡啶环；高取代的化合物比低取代的化合物更不易降解7、根据染料的基团特性，有机染料可分为几类？设计对水生生物愈加安全的染料化学品要遵照怎样的原则？答：根据其基团特性，有机染料可分为四类：中性染料（非离子型染料），阴离子染料（带负电染料或酸染料），两性染料（分子中同步具有正电荷基团和负电荷基团）和阳离子染料（带正电荷）。/遵照的原则：负离子数不小于正离子数（电荷数）；磺酸基优先于羧酸基；尽量使相对分子质量不小于1000；尽量增大分子的最小横截面积。第五章1、什么是催化剂?为何说催化剂在绿色化学中有十分重要的意义?答：催化剂可以加紧热力学上也许进行的反应的速率（合成氨中的Fe-K2OAl2O3），可控制反应产物化学物种的选择性（乙烯选择性氧化的不一样催化剂：PdCl2-V配合物，Ag/Al2O3，Ni），控制产物的立体规整构造(丙烯的聚合：氧气或过氧化物，Ziegler-Natta)，定向不对称合成旋光异构体(Ru手性膦配合物用于2-（6-甲氧基－2萘基）丙烯酸+氢生产左旋二羟基苯并氨酸)，与温度控制化学物种选择性，与接触时间共同控制产物化学物种选择性（甲烷氧化生产合成气中的Ni/Al2O3），具有高度专一性，高选择性，高的反应物转化率和反应的原子经济性的特殊功能的分子机器。/意义：催化科学和技术在绿色化学发展中有重要作用。在污染防治（减少和消除发电厂的废气以及汽车尾气中NOx的排放；减少挥发性有机溶剂的使用等；）活化新的反应原料，催化与反应过程的改善（乙醛的合成、对苯二酚的合成、羰基化合物的合成）等方面均有重要应用。2、相比于老式的氧化剂，哪些是新型的绿色氧化剂？他们各有什么特点？答：老式的氧化剂有：NaClO,NaBrO,HNO3,KHSO3；CrO3,KMnO4,KCr2O7等，重要的缺陷有：产生大量的盐废物，产生大量的废气和废水，产生大量的有毒有害的重金属离子。新型的绿色氧化剂有：/(1)O2：氧气是最清洁的氧化剂；受限于它的氧化条件，一般伴随有其他辅助性的氧化/还原剂；(2)H2O2：过氧化氢具有47%的活性氧成分，并且其还原产物为水，不会对环境导致污染；但过氧化氢比O2和O3都贵，且在室温条件可以分解；/(3)O3：臭氧也是一种对环境有好的氧化剂，它的还原产物O2，但O3一般需要特殊的发生装置；/(4)N2O：N2O在参与氧化后的产物为N2，不对环境导致危害，不过N2O的合成比较复杂，成本较高；/(5)晶格氧：可以在没有气相氧分子存在的条件下进行烃类的氧化反应，能大幅度提高烃类选择氧化的选择性，并且因不受爆炸极限的限制，可提高原料浓度，时反应物轻易分离回收，是控制深度氧化、节省资源和环境保护的有效催化新技术。3、化石资源作为化学化工原料有何长处？生物质作为化学化工原料又有何长处？答：生物质长处：1)生物质可给出构造多样的产品材料，一般具有特定的立体构造和光学特性构造，使用者可在合成过程中运用这些已经有的构造原因。2)生物质的构造单元一般比原油的构造单元复杂，如能在最终产品中运用这种构造单元构造的复杂性则可减少副产物的生成。3)由原油的构造单元衍生所得物质，一般是没有被氧化的，而在碳氢化合物中引入氧的措施是及其有限的，且常需要使用有毒实际（例如铬、铅等），导致环境污染。4)增大生物质的使用量可以增长原油的使用时间，为可持续发展作出奉献。5)使用生物质可减少二氧化碳在大气中的浓度，从而减缓温室效应。6)化学工业使用更多的可再生资源可使自身在原料上更有保障。7)生物质资源比原油有更大的灵活性。/化石原料长处（生物质缺陷）：1）在经济上还不具有竞争力。石油工业已相称成熟，从石油开采到从原油中提取出多种有用的烃类，再将其加工成为中间物或最终化学品，已形成了大规模的、高效的生产系统。2）目前考虑用作化学化工原料的生物质是老式的食品原料，把食品原料改作化学化工原料与否合适？生物质需要大量的土地面积来种植，而化石原料可以集中的进行开采。3）生物质有季节性，而化石原料的开采没有。4）生物质的构成复杂，不一样种类的物质，其构成和性质都也许不尽相似，这使得对这些物质进行分离变得十分困难。4、根据绿色化学的观点，怎样变化反应溶剂？各有何特点？答：绿色化学研究可完毕相似反应的无害溶剂系统或无溶剂系统，目前，研究的有效措施有：1）水做溶剂：水作溶剂的两相催化措施：不仅反应条件温和、活性高、选择性好，反应之后有机相和水相也极易分离；同步用水作溶剂也防止了有机溶剂对环境的危害。/2）离子溶液，长处：(1)可操作温度范围大（-40~300℃），因而可进行多种动力学控制，(2)对大量的无机物、有机物和高分子化合物有很大的溶解度，因而所需反应器的体积不大；(3)体现出Bronsted酸酸性，Franklin酸酸性和超强酸性。(4)蒸汽压小，几乎观测不到；(5)对水敏感但有的并不怕遇水，甚至能与水共同使用，故易于工业应用；(6)热稳定性好；(7)相对廉价且易于制备（低聚反应，聚合反应，烷基化反应，酰基化反应）。/3）高分子溶液：以现用的溶剂为基础进行聚合反应得到现行溶剂的聚合衍生物，它们在化学合成，分离和清洁等过程中具有现行溶剂的溶剂化作用，但却不会挥发到空气中和释放到水介质中导致污染。/4）无溶剂化：微波与催化剂和成不合用溶剂的措施，在有机合成中保护反应，去保护反应，氧化反应，还原反应，重排反应等方面均十分有效。/5）超临界流体：黏度大，扩散系数小，偏摩尔体积负得诸多。5、简述反应原料的重要性及绿色化学对反应原料的选择原则。答：一种化学品合成所采用的反应类型或其他合成路线在很大程度上取决于所选用的原料，原料一旦选定，就必须要选择某些类型的反应。原料对合成路线的效率、过程的环境效应和对人类健康均有极大的影响。原料自身的生产者，原料的保留和运送过程中的操作管理者、原料在使用过程中的加工者会面临多大的危险，是在选择原料时要加以考虑的。对于某些大宗化学品的生产，原料的选择也许变化市场的状况，由于有些物质的重要功能就是作为原料。原料选择的一般原则：考虑原料自身的危险性。我们但愿使用无毒无害的原料，因此，在选择原料时，就必须考虑它与否对人对环境无害，与否具有例如毒性，发生