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一、简要叙述绿色化学的概念、目标和实现途径。答:绿色化学又称环境友好化学、环境无害化学、清洁化学，指在制造和应用化学产品时应有效利用(最好可再生)原料,消除废物和避免使用有毒的和危险的试剂和溶剂。目标：降低或除去化学产品设计、制造、应用中有害物质的使用与产生，使所设计的化学产品或过程对环境更加友好．它包括研究和寻找最大限度地节约资源和能源、减轻化实现途径：（1）开发绿色实验。如实验室用H2O2分解制O2代替KClO3分解法，实现了原料和反应过程的绿色化。（2）防止实验过程中尾气、废物等环境的污染，实验中有危害性气体产生时要加强尾气吸收，对实验产物尽可能再利用等。（3）在保证实验效果的前提下，尽量减少实验试剂的用量，使实验小型化、微型化。（4）对于危险或反映条件苛刻，污染严重或仪器、试剂价格昂贵的实验，可采用计算机模拟化学实验或观看实验录像等办法。（5）妥善处置实验产生的废物，防止环境污染。二、叙述绿色溶剂的概念、作用和主要分类，并对每一类绿色溶剂举出一个相关实例。答：一般是指溶剂化学性质不稳定，可以为土壤生物或其他物质降解，半衰期短，很容易衰变成低毒、无毒的物质。也称环境友好型溶剂。在化工企业当中绿色溶剂一般指生物柴油、植物油，甲酯化植物油等。水也可以广义的认为是绿色溶剂。作用：可以替代传统的有机溶剂而且能够为反应分子提供新的分子环境，使反应的选择性转化率得到改变和提高，或使分离提纯等过程较容易进行,而溶剂本身是环境友好的主要分类：水：离子溶液:氯铝酸类，如超临界流体:scCO2，如，全氟碳流体是F，不是Fe三、概述绿色催化剂的定义及其包括的主要类型，并以两种绿色催化剂类型在有机合成中的应用作为实例，简要叙述绿色催化剂与传统催化剂的区别及优越性。答：定义：绿色化学要求化学品的生产最大限度地合理利用资源，最低限度地产生环境污染和最大限度地维护生态平衡。它对化学反应的要求是：（1）采用无毒、无害的原料；（2）在无毒无害及温和的条件下进行；（3）反应应具有高的选择性；（4）产品应是环境友好的。这四点要求之中，有两点涉及到催化剂，人们将这类催化反应称为绿色催化反应，其使用的催化剂也就称之为绿色催化剂。类型：分子筛催化剂；杂多酸催化剂；固体超强酸催化剂；光催化剂；电极催化剂；酶催化剂；膜催化剂。实例：固体超强酸催化剂：分子筛催化剂：区别：绿色催化剂采用无毒、无害的原料，在无毒无害及温和的条件下进行，反应必须具有高效的选择性，产品应是环境友好的。优越性：绿色催化剂能最大限度的合理利用资源，最低限度的产生环境污染和最大限度的维护生态平衡。四、试写出三种绿色反应途径或操作方法，并简要写出每种方法的主要特点。答：声化学合成：声化学是指利用超声波加速化学反应，提高化学反应产率的一门新兴学科。超声波对许多有机反应，尤其是非均相反应有显著的加速效应，反应时间比常规方法缩短数十倍乃至数百倍，并往往可以提高反应产率，减少副产物，简化实验操作，甚至可以实现某些常规条件下不能进行的反应微波化学合成：与常规加热过程不同的是，微波是直接作用于目标分子的体相加热，能完成原位能量转化并使分子瞬间加热。因此，微波加热过程没有从界面到体相的传热过程，温度场分布均匀，热效率高。计算机辅助的绿色化学合成设计：计算机辅助绿色化学设计与模拟应用到绿色合成是一种有效手段。在化学化工领域，计算机广泛用于构成分析、结构剖析、反应性预测、故障诊断及控制等许多方面。将计算机应用到寻找符合绿色化学原则的最佳反应路线、化工过程最优化、产品设计等方面无疑会推动绿色合成的更快发展。五、简述绿色化学的十二条原则。答：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，合成过程应在环境温度和压力下进行；7.原料应该可再生而非耗尽；8.减少不必要的衍生化步骤9.采用高选择性催化剂;10.产物应设计为发挥完作用后可分解为无毒降解产物;11.应进一步发展分析技术对污染物实行在线监测和控制;12.减少使用易燃易爆物质，降低事故隐患。六、什么是绿色化学产品？并举出一种绿色化学产品的成功实例。答：绿色化学品的定义是指以环境和环境资源保护为核心概念而设计的可以拆卸并分解的产品，其零部件经过翻新处理后，可以重新利用。实例：一种新的抗菌剂—THPS杀生物剂THPS杀生物剂是一种全新的抗菌剂，它将优良的抗菌活性与一个相对友好的毒物学特征结合在一起。THPS的好处包括低毒、低推荐处理标准、在环境中快速分解、以及没有生物累积。当代替更毒的杀菌剂时，THPS杀菌剂减少了对人类健康和环境的危害性。七、叙述离子液体的概念及其主要特征，并举一实例说明离子液体作为绿色溶剂与传统溶剂的区别。答：离子液体（或称离子性液体）是指全部由离子组成的液体，如高温下的KCI,KOH呈液体状态，此时它们就是离子液体。主要特征：不挥发、不可燃、导电性强、室温下离子液体的粘度很大（通常比传统的有机溶剂高1~3个数量级，离子液体内部的范德华力与氢键的相互作用决定其粘度。）、热容大、蒸汽压小、性质稳定，对许多无机盐和有机物有良好的溶解性，在电化学、有机合成、催化、分离等领域被广泛的应用。区别：在与传统有机溶剂和电解质相比时，离子液体具有一系列突出的优点：（1）液态范围宽，从低于或接近室温到300摄氏度以上，有高的热稳定性和化学稳定性；（2）蒸汽压非常小，不挥发，在使用、储藏中不会蒸发散失，可以循环使用，消除了挥发性有机化合物环境污染问题，（3）电导率高，电化学窗口大，可作为许多物质电化学研究的电解液；（4）通过阴阳离子的设计可调节其对无机物、水、有机物及聚合物的溶解性，并且其酸度可调至超酸。（5）具有较大的极性可调控性，粘度低，密度大，可以形成二相或多相体系，适合作分离溶剂或构成反应—分离耦合新体系；（6）对大量无机和有机物质都表现处良好的溶解能力，且具有溶剂和催化剂的双重功能，可以作为许多化学反应溶剂或催化活性载体。由于离子液体的这些特殊性质和表现，它被认为与超临界CO2，和双水相一起构成三大绿色溶剂，具有广阔的应用前景。八、叙述酸性离子液体的概念、分类及其主要特征，并举一实例说明酸性离子液体作为绿色催化剂与传统催化剂的区别？答:概念：通常所说的酸性离子液体是由金属卤化物MClx和有机卤化物（如卤化的四级铵盐、四级鏻盐）混合制成的。当MClx的摩尔分数足够大时，离子液体可呈Lewis酸性。分类：可分为Lewis酸性离子液体、Bronsted酸性离子液体、Bronsted-Lewis双酸性离子液体主要特征：酸性离子液体作为一种新型的环境友好液体催化剂，拥有液体酸催化剂的高密度反应活性位，具有低挥发性，其结构和酸性具有可调变性，酸性离子液体用于催化过程具有催化活性高、环境友好、选择性高、产物易分离、可循环利用等优点，具有取代传统工业酸催化剂的潜力。例子：2、在100℃无溶剂条件下，分别用酸性离子液体[Et_3NH][HSO_4]和[BPy][HSO_4]催化芳香醛和5,5-二甲基-1,3-环己二酮的缩合反应，分别以77-97%和73-97%的产率得到八氢化氧杂蒽二酮。[Et_3NH][HSO_4]循环使用了6次，催化活性没有明显降低。[BPy][HSO_4]循环使用了5次，催化活性没有明显降低。区别：酸性离子液体具有取代工业酸催化材料的潜力，其优点在于：1、与固体酸相似，离子液体也没有挥发性，因此同样具有环境友好的优点;同时它还可以兼具Bronsted和Lewis酸性。相比之下，离子液体酸性的调变更容易、更精细、从而更加有利于催化机理的研究和催化剂的优化。2、与无机酸相似，离子液体同样具有液体材料的优势，如：流通性好，酸性位密度高和酸强度分布均匀。3、通过改变和修饰离子液体阴、阳离子的结构，可以实现多相反应体系的优化，如：增强底物的溶解性，简化产物的分离，促进离子液体的循环使用。九、举例说明绿色化学的主要研究领域。答：1、绿色氧化剂和催化剂的研究例如：从分子筛、杂多酸、超强酸等新催化材料中开发固体酸烷基化催化剂，这种催化剂选择性高，催化剂寿命长。2、新的原子经济反应的开发例如：环氧乙烷的生产原来是通过氯醇法二步制备，采用银催化剂后，改为乙烯直接氧化成环氧乙烷的原子经济反应。3、采用无毒、无害的溶剂例如：超临界流体特别是超临界二氧化碳作溶剂。超临界二氧化碳既具有常规液态溶剂的溶解度，在相同条件下，又具有气体的粘度，因而具有很高的传质速度。超临界二氧化碳的最大优点是无毒、不可燃、价格低廉。十、什么是相转移催化剂？相转移催化剂的催化原理是什么？举一实例说明相转移催化剂在有机合成中的应用。答：相转移催化剂是可以帮助反应物从一相转移到能够发生反应的另一相当中，从而加快异相系统反应速率的一类催化剂。催化原理：一般存在相转移催化的反应，都存在水溶液和有机溶剂两相，离子型反应物往往可溶于水相，不溶于有机相，而有机底物则可溶于有机溶剂之中。不存在相转移催化剂时，两相相互隔离，几个反应物无法接触，反应进行得很慢。相转移催化剂的存在，可以与水相中的离子所结合（通常情况），并利用自身对有机溶剂的亲和性，将水相中的反应物转移到有机相中，促使反应发生。实例：在三相催化剂C一2催化下，1—溴辛烷(溶解在苯中)与KCN的水溶液反应，壬睛的产率为95%。在一般条件下，1—溴辛烷与C6H5SK、KSCN不反应。但在固一液两相中，用新近合成的相转移催化剂[C6H13S(O)CH2]4C进行催化，反应很易进行，产率很高。十一、什么是超临界流体？举一例子说明超临界流体2co作为绿色溶剂在有机合成中的优点。答：温度及压力均处于临界点以上的液体叫超临界流体。实例：将超临界二氧化碳在医学工业范畴内的应用分为三大类-生物活性物质和天然药物提取，药剂学，药物分析优点：超临界二氧化碳具有低粘稠度、高扩散性、易溶解多种物质、且无毒无害，常态下是无色无味无毒的气体，与萃取成分分离后，完全没有溶剂的残留，可以有效地避免传统溶剂萃取条件下溶剂毒性的残留.同时也防止了提取过程对人体的毒害和对环境的污染，.萃取温度低，可以有效地防止热敏性成分的氧化，逸散和反应，完整保留生质物体的生物活性；同时也可以把高沸点，低挥发度，易热解的物质在其沸点温度以下萃取出来。萃取和分离合二为一，当饱含溶解物的二氧化碳超临界流体流经分离器时，由于压力下降使得CO2与萃取物迅速回复成为分离的两相(气液分离)而立即分开，不存在物料的相变过程，不需回收溶剂，操作方便；不仅萃取效率高，而且能耗较少，节约成本，并且符合环保节能的潮流。十二、什么是分子筛？如何进行分类？试举出一种分子筛为载体的非均相催化剂在有机合成反应中应用的实例。答：分子筛是指具有均匀的微孔，其孔径与一般分子大小相当的一类物质。分类：分子筛有天然沸石和合成沸石两种。商品分子筛常用前缀数码将晶体结构不同的分子筛加以分类，如3A型、4A型、5A型分子筛。例子：介孔分子筛MCM-41的修饰及在非均相催化有机合成，催化烯烃不对称二羟基化制备1,2-二醇，用化学气相沉积法(CVD)将Os3(CO)12固载在M41和Al-M41上,以N-甲基吗啉-N-氧化物(NMO)为氧化剂十三、硅胶的主要分类包括哪几种？试举出一种对硅胶进行改性并进行应用的实例。答：分类：硅胶按其性质及组分可分为有机硅胶和无机硅胶两大类。按其组成形状分为挤出硅胶和模压硅胶。例子：十四、什么是生物质？生物质有哪些特点？答：生物质是指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体，即一切有生命的可以生长的有机物质通称为生物质。它包括植物、动物和微生物。广义概念：生物质包括所有的植物、微生物以及以植物、微生物为食物的动物及其生产的废弃物。有代表性的生物质如农作物、农作物废弃物、木材、木材废弃物和动物粪便。狭义概念：生物质主要是指农林业生产过程中除粮食、果实以外的秸秆、树木等木质纤维素、农产品加工业下脚料、农林废弃物及畜牧业生产过程中的禽畜粪便和废弃物等物质。特点：可再生性。低污染性。广泛分布性。十五、叙述汽