绿色化学的定义及其特点绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学、洁净化学。

利用现代科学技术的原理和方法，从根源上根除污染；研究环境友好的新原料、新反应、新过程、新产品，实现环境化工与生态协调发展；减少甚至消灭对人类健康、社区安全、生态环境的有害原料、催化剂、溶剂、助剂、产物、副产物的使用和生产。

特点:绿色化学是从源头上消除污染，促进自然生态系统的良性循环；绿色化学是要求合理利用资源和能源、降低生产成本、实现资源使用的“减量化、在再使用、再循环”，是发展循环经济的关键途径。

绿色化学的基本特点是：在获取新物质的转化过程中，充分利用每个原子，实现零排放。

1、绿色化学反应的主要任务寻找无害化学合成；尽量减少化学合成中得有毒原料和有毒产物；设计安全化学品；使化学品在被期望功能得以实现的同时，将其毒性降到最低；使用安全溶剂和助剂，尽可能不使用助剂采用无毒无害的溶剂代替挥发性有毒有机物作溶剂反应原子转化率高2、举例说明绿色化学的主要研究领域。

设计安全有效的目标分子：构效关系。

设计安全有效化学品主要包括如下两个方面的内容：①新的安全有效化学品的设计；②对已有的有效但不安全的分子进行重新设计。

寻找安全有效的反应原料，如：（1）用二氧化碳代替有毒有害的光气生产聚氨酯:RNH2 + CO2-> RNHCOOR1（2）亚氨基二乙酸二钠的生产采用新工艺消除有毒氢氰酸的使用:HOCH2CH2NHCH2CH2OH + 2NaOH (铜催剂)=NaOOCH2CH2NHCH2CH2OONa + 4H2寻找安全有效的合成路线：要符合原子经济性原理。

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物少，对环境无害，可利用计算机来进行辅助设计。

寻找新的转化方法：①催化等离子体方法；②电化学方法；③光化学及其他辐射方法；寻找安全有效的反应条件：（1）寻找安全有效地催化剂①活性组分的负载化②用固体酸代替液体酸；（2）寻找安全有效的反应介质①采用超临界流体作为反应介质②水作溶剂的两相催化法。

4、什么是原子利用率，计算用氯醇法和过氧化氢直接氧化法制备环氧丙烷的原子利用率。

原子利用率=（目标产物的量/按化学计量式所得所有产物的量之和）*100%=（目标产物的量/各反应物的量的和）*100%氯醇法：CH3-CH=CH2 + Cl2+ Ca(OH)2——C3H6O +CaCl2+H2O42 71 74 58 111 18原子利用率=58/（111+18+58）=58/(42+71+74)=31%过氧化氢法：H2O2 +CH3-CH=CH2——C3H6O +H2O3442 58 18原子利用率=58/(42+34)=76.3%5、影响化学物质在环境中相态和归宿的性质有哪些？简述化学在环境中降解的化学反应类型。

1.挥发性、熔点、密度2.水溶性3.持久性、生物降解4.转化为生物活性物质的可能性5.转化成为生物惰性物质的可能性6、工业上生产苯胺采用的苯为原料，即苯先硝化再还原得到苯胺写出该过程的化学计量关系式和反应条件计算该方法的原子利用率，用绿色化学观点分析该过程的不足设计一条新的更接近绿色化学目标的苯胺合成路线分析你设计的过程的绿色化学的优点。

为了实现你设计的过程，应从哪几方面考虑设计相应催化剂。

4苯+4HNO3——（浓硫酸）phNO2+H2O4phNO2 + 9Fe + 4H2O——（H+）4phNH2 +3Fe3O44*93 3*232原子利用率=93*4/（93*4+232*3）=372/1068=34.83%苯胺是一种重要的有机原料和精细化工中间体。

传统的苯胺合成方法包括硝基苯铁还原法，硝基苯催化加氢法，苯酚、卤代苯胺化法等，这些方法步骤多，操作条件苛刻，资源消耗量大，环境污染严重，苯是有毒物质，反应的原子利用率低，不符合可持续发展和绿色合成化学的思想。

新方法：苯+NH2OH.HCl——（负载型固体钒为催化剂）苯胺原子利用率=93/147.5=63.05%新方法直接将氨基引入苯环，可以简化过程，将多步反应变成一步，明显提高了原子利用率；以羟胺为氨基源，以负载型固体钒为催化剂，在醋酸-水溶液中进行液-固反应，能够高选择性、高收率的得到目标产物苯胺；合成方法简单，操作条件温和，苯胺收率和选择性较高；反应性能高、反应温度低、有较大的表面积和较大孔径、有较高的催化性能。

催化剂：操作条件（温度、压力）、反应性能、回收容易程度、催化剂的选择性能7、写出2种己二酸的合成路线，说明催化剂在环己烷为原料化学制备己二酸中的作用及催化科学与技术对绿色化学发展的重要作用方法一缺点：原料苯是一个致癌物质，生产过程中一释放N2O副产物，该副产物是造成酸雨、臭氧消耗、光化学烟雾和全球变暖的“多功能’污染物。

方法二：该反应不需要使用溶剂，不再使用有毒的原材料苯，H2O2氧化剂的腐蚀性也远比HNO3小，同时不会产生其他有害污染物，是一条安全清洁的己二酸生产途径方法三：以葡萄糖为原料，采用了可再生的生物资源葡萄糖，原料便宜，易得，操作安全，易控制，环境友好，反应速率快，产率高催化剂在各反应中得作用：1、催化剂吸附氢，活化氢2、提高过氧化氢的氧化性3、选择性氧化氢化催化剂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的NO2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、汤剂氧化物的合成等方面都有重要的应用。

催化剂可以加快热力学上可能进行的反应的速率，可控制反应产物化学物种的选择性，控制产物的立体规整结构，定向不对称合成旋光异构体，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，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。

8、用实例说明什么是电子等排物，以及电子等排物在安全化学品设计和绿色过程设计中的意义电子等排物：具有相同数目的原子、相同数目的电子以及其核外电子的排列方式相同，因而有相同的电荷的一些物质和取代基。

以及除上述以外，具有相似分子形状和体积、大致相似的电子排布，因而表现出相似物化性质的分子、原子、取代基等。

如：1、—H ,—F2、—OH，—NH23、—CH3，—SH，—Cl4、—N=,—CH=,—S—5、—CH2—,—NH—,—O—,—S—,—SiH2—6、环状结构中的CH=CH—，—S—，—O—，—NH—电子等排物在安全化学品设计和绿色化学过程设计中有重要意义。

可以利用等电排置换，可能给某些生物性、增强某些生物活性或减少其生物活性；还可以利用等电排置换在药物设计中，替换有毒基团，而不降低其药性。

在设计更加安全的化学品方面，成功的例子是金属偶氮染料的设计，以及用硅取代物代替杀虫剂MTI-800。

9、写出化学中分离方法主要有哪些？并就膜分离技术详细讨论分析。

1、超临界流体2、柱分离3、膜分离4、离子液体分离（用于少量样品）5、蒸馏、减压蒸馏、精馏、结晶、重结晶、萃取（液液萃取、液固萃取、气固萃取）升华膜分离技术：用天然或人工合成膜，以外界能量或化学位差作为推动力，对双组份或多组分溶质和溶剂进行分离的技术。

它是指分子水平上，不同粒径分子的混合物在通过半透膜时，实现选择性分离的技术。

膜分离技术具有常温下操作，无相态变化，高效节能，在生产过程中不会产生污染等特点。

膜分离因其独特的结构和性能，在环境保护和水资源再生方面道军突起，在环境工程，特别是废水处理和中水回用方面有着广泛的前景。

模式具有选择性分离功能的材料。

利用膜的选择性分离实现料液的不同组分的分离、纯化、浓缩的过程称为膜分离，与传统过滤不同，膜可以在分子范围内进行分离，并且这过程是物理过程，不需要发生相的变化和添加剂。

10、什么是超临界流体？超临界流体(SCF)是指流体的温度和压力均处于其临界温度(T c)和临界压力(P c)之上，性质介于气体和液体之间，以单相形式存在的一种流体状态。

处于临界点附近的流体，其温度和压力的微小变化都能导致其密度、粘度、扩散系数等性质的显著变化。

超临界CO2萃取的原理是什么？超临界CO2流体萃取（SFE）原理是利用超临界流体的溶解能力与其密度的关系，即利用压力和温度对超临界流体溶解能力的影响而进行的。

在超临界状态下，将超临界流体与待分离的物质接触，使其有选择性地把极性大小、沸点高低和分子量大小的成分依次萃取出来。

当然，对应各压力范围所得到的萃取物不可能是单一的，但可以控制条件得到最佳比例的混合成分，然后借助减压、升温的方法使超临界流体变成普通气体，被萃取物质则完全或基本析出，从而达到分离提纯的目的，所以超临界CO2流体萃取过程是由萃取和分离过程组合而成的。

举例说明影响超临界CO2萃取的因素有哪些1、萃取压力：萃取压力不同，CO2的渗透能力和溶解能力均有较大的差异。

萃取温度一定时，压力增大，液体的密度增大，临界压力附近压力的微小变化会引起密度的急剧改变，而密度的增加将引起溶解度的提高。

2、温度的影响：温度对超临界流体的溶解能力有较大的影响，温度升高，超临界流体密度降低，其溶解能力相应下降，萃取能力降低。

温度升高，使被萃取的溶质的挥发性增加，萃取量增加。

压力相对较低时，温度升高，溶解度降低，而在压力较大时，温度升高，CO2的溶解能力提高，萃取提高。

3、CO2流量的影响：流量的不同会影响到最终的二氧化碳用量, 而用量的不同萃取物的率和成分也会有所差异，提高流速，增加了溶剂对原料的萃取次数，缩短了萃取时间；提高流速使萃取器中各点的原料都得到均匀的萃取，强化萃取过程的传质效果，缩短萃取时间4、时间的影响：时间太短, 萃取过程来不及充分完成，萃取率就会比较低。

但当萃取过程基本完成以后，随着萃取时间的延长，虽然萃取率也得到相应的提高, 但幅度很小，可生产成本会大大提高, 不利于实际生产的进行。

5、除此之外，材料的处理方法，材料本身的性质，季节特征，设备的差异等都对萃取有一定的影响。

哪些物性影响化学品在环境中的分布蒸气压，水溶性，沸点，溶解度，颗粒形状的大小、体积、分布系数11、什么是生物催化？它的优点是什么。

生物催化是利用酶或有机体（细胞，细胞器等）作为催化剂，实现化学转化的过程，又称生物转化。

生物催化中常用的有机体是微生物，其本质是利用微生物细胞内的酶进行催化，促进生物转化的过程。

优点：生物催化的作用条件温和，基本在常温、中性、水等环境中完成；生物催化反应具有高度的化学区域和立体选择性，适用于精细化学品，药物，食品和农药等精细化工产品的合成制备；生物催化过程一般无污染或污染较少，能耗相对较低，是一种环境友好的合成方法；生物催化剂具有高度选择性识别特定分子的特点，利用特异的生物催化方法合成，对于手型化合物的合成来说是一种有效的办法12、简述无溶剂反应的意义，种类和提高其效率的措施。