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2011年美国总统绿色化学挑战奖获奖项目
1995年3月16日，美国宣布设立“总统绿色化学挑战奖”，并于1996年
在华盛顿国家科学院颁发了第一届奖项。这是世界上首次由一个国家的政府出
台的对绿色化学实行的奖励政策。美国总统绿色化学挑战奖共设立了变更合成
路线奖、变更溶剂／反应条件奖、设计更安全化学品奖、小企业奖以及学术奖
五个奖项，这些奖项为个人、团体和组织提供了一个机会，可以通过竞争总统
奖来获取可使化学变得更为清洁、更为经济、更为美好的基础性研究突破的支持，并体现了国家对将绿色化学原理应用到化学的设计、加工和应用过程而产
生的技术的重视。其评选标准涉及对人身健康和环境有益、具有科学创新性和
应用价值等方面。
2011年6月20日晚，在美国华盛顿，举行了第16届美国总统绿色化学挑战奖项目颁奖仪式。下面对获奖项目进行介绍和分析。
1.绿色合成路线奖
Genomatica 公司获得了绿色合成路线奖，他们开发了从可再生原料低成本生产基本化学品1,4－丁二醇的路线。1,4丁二醇是一种大宗化学构件产品，可以用来生产如氨纶纤维等许多常用聚合物。利用尖端的生物工程技术，Genomatica 公司研发了一种从糖发酵得到1,4－丁二醇的菌种。在商业化规模生产中，这种生物法制备1,4－丁二醇的路线，比以天然气为原料的方法，成本要低，可节省60% 的能耗，减少70% 左右的二氧化碳的排放。公司正在与几个大公司合作，拟共同将此项技术推向市场。
当前，许多大宗日用化学品包括一些单体，都是以天然气或者石油为原料。G e n o m a t i ca公司致力于由生物基的原料制备化学品的研究，由可再生的
资源如糖类、生物质或合成气为原料，制备基本和中间
体化学品，使这些化学品能够维持连续，不会因原料而断货。生物基原料生产化学品具有成本低、生产中碳足迹小的特点，用生物基原料取代石油基原料，这将具有上万亿美元的全球市场。G e n o m a t i ca技术生产生物基产品，可以直接和下游生产工艺对接，不必对生产工艺进行改造。由于该技术生产的产品纯度较高，因此，还可降低下游生产中的副产品。
公司生产的第一个目标物就是1，4－丁二醇。1,4－丁二醇是生产氨纶纤维、汽车塑料、跑鞋和其他许多日用品的原料。世界范围内，其市场需求为2. 8 万亿磅( 1 磅=0. 4536 kg) ，市场估值约为30亿美元。从2010 年前半年开始，Genomatica 公司一直以3000L的小规模试生产，今年开始进行示范化生产。许多大的化学品公司使用Genomatica公司的生物基1,4－丁二醇为原料制备聚合物已经取得成功。这主要得力于，这种生物基原料完全适合石油基1,4－丁二醇的生产线。
对整个生产周期的初步评估表明，生物基生产路线比石油基的乙炔
路线要节省60% 的能耗。由于生物基路线要消耗二氧化碳，因此，相当于降低了70% 的二氧化碳的排放。生物基路线的发酵过程无需有机溶剂，且所用的水可以循环使用。由于制备1,4－丁二醇的发酵过程在接近常温、常压下进行，所以工作环境安全。这些特点从以下几个方面降低了生产成本:设备成本显著降低，生产过程成本节省15% ～30% 。Genomatica 公司估算，当石油价格在45美元/每桶以上，或者天然气价格在每百万Btu(英国热量单位)3. 5 美元以上时，他们开发的生物基1,4－丁二醇就会显示出成本优势。
Genomatica 公司拥有独特的、完整的生物生产设备和生产线以及宝贵的研发人才队伍，因此可以迅速研发出生产其他许多基本化学品所需的微生物和生产路线。按照传统化学工业消耗接近8%的化石原料计算，使用Genomatica 公司的技术每年可以降低1 亿t 二氧化碳的排放。
Genomatica 公司已经和许多大公司建立了合作关系，这些公司包括: Tate＆Lyle，M ＆G，W a s te Management，Mitsubishi C h e m i ca l，使得该生物基制备1，4－丁二醇的技术得以商业化规模推广。G e n o m a t ica 公司预计将于2012年实现商业化规模的生产生物基1,4－丁二醇，他们还计划在美国、欧洲、亚洲相继建立生产基地。
2.绿色反应条件奖
绿色反应条件奖授予了Kraton Performance P o l ymers，Inc.。他们合成了一系列无卤素的、高渗透性的聚合物膜——N E X A R。盐水的反渗透纯化是膜过滤技术的一个最大规模的应用。K r a t o n公司使用较少的溶剂制备了一系列无卤素的、高渗透性的聚合物膜。最大的效益还体现在使用中:同样条件下，利用N E X A R T M反渗透膜可以比传统用的膜多纯化100倍的水，从而节省70%
的膜成本和50%的能耗。
聚合物膜被广泛用于一系列纯化过程。膜的选择性可以使膜允许一些
分子通过，而阻止其他分子通过。利用膜的纯化过程包括反渗透法脱盐过程，水的超级纯化以及盐和废酸的提取。膜的效率受限于水的通过速率，这个性质称为膜的通量。提高被纯化原料一边的压力能够提高通量，但较高的压力需要较高的膜强度。
Kraton 公司研发的N E X A R T M聚合物膜技术，可以满足需要较高的水或盐通量的场合。K r a t o n公司研发的N E X A R T M聚合物膜为嵌段聚合物，不同链段提供不同功能:聚正丁基苯乙烯链段提供强度和硬度功能，乙烯－丙烯共聚物链段提供柔韧性，磺化苯乙烯－乙烯共聚物链段提供水或离
子的通透功能，这类A－B－C－B－A 5 嵌段共聚物在干燥和潮湿条件下都显示出高的强度和硬度。和其他聚合物合成过程相比，N E X A R T M合成过程中，碳氢溶剂最多使用50% ，根本不用含卤元素溶剂。最大的好处还体现在应用过程中。N E X A R T M聚合物具有特别高的水通透量，比当前使用
的反渗透膜高400 倍。这也就意味着将会显著降低能耗和材料的使用成本。数学模型结果显示一个中等大小的反渗透工厂，保守估计也能够节省70% 的膜成本和50% 的能耗成本。
在电渗析反渗透应用领域，N E X A R T M聚合物的高强度可使膜的厚度大大降低，因此使膜材料成本降低了50% ，也降低了由于膜的阻力而形成的能耗成本。更重要的是，N E X A R T M聚合物可以消除当前在电渗析领域普遍使用的PVC膜。N E X A R T M膜出色的水透过性能，还可以应用于空调等通风设备中，其高水分子渗透特性帮助水分子进行更有效的传输，同时利用排出室内的污浊空气来加热或冷却输送进来的新鲜空气，提高了整体机组的能
源回收效能。在其他需要湿度调节的应用领域，比如高性能的纺织品或衣服，添加N E X A R T M聚合物还具有环保功能，可以完全替代含卤素的聚合物如Nafion聚合物和聚四氟乙烯。这样就避免使用危险的卤代反应的设备。
3.绿色化学品奖
S h e rw i n－W i ll i a m s公司，研究出了一种水基醇酸丙烯酸涂料制备技术，这类涂料结合了醇酸类涂料的良好涂装性能和丙烯酸类涂料的低挥发性特
点，因而获得了绿色化学品设计奖。石油基醇酸涂料在使用、干燥过程中，会挥发出高含量的有机污染物。后来配方虽然得到改进，醇酸涂料中挥发性有
机污染物含量虽然降低了，但涂装性能随之降低了。S h e rw i n－W i ll i a m s公司利用回收的苏打水瓶塑料( 聚对苯二甲酸乙二醇酯)、丙烯酸和大豆油合成了水基的醇酸丙烯酸涂料，挥发性有机物含量非常低。这类涂料结合了醇酸类涂料的良好性能和丙烯酸类涂料的低挥发性特点。2010 年，该公司生产了足够的这种新型涂料，与传统石油基涂料相比使用同量这些涂料，将会减少使用800 000 磅的挥发性有机溶剂。
石油基原料的高成本和来源的不确定性，使得相关行业的生产可持续性降低。另外，臭氧运输委员会the Ozone Transport C o mm i ss i o n( OTC) 和美国南部海岸空气质量管理局对挥发性有机物含量的严格控制，也急需开发低VOC 的水基涂料取代有机溶剂基的涂料。
当前，丙烯酸酯乳液是水基低VOC 涂料的主体，醇酸是有机溶剂基涂料的主体。上述这种简单的水基涂料很难满足使用醇酸涂料场合的所有要求。所以，必须对水基涂料配方进行改进，才能完全替代醇酸涂料。
为解决这一难题，Sherwin －W i ll i a m s公司遵循可持续性原则，研发了一种新颖的、低VOC 水基醇酸－丙烯酸涂料制备技术( LL AD) 。核心就是低VOC 和醇酸－丙烯酸分散技术。这种聚合物分散体系含有聚对苯二甲酸乙二醇酯( PET) 的片段，用来提供强度、硬度和抗水解性能;还具有丙烯酸酯的功能，用来改进干燥时间和耐用性。还含有来自大豆油的功能，用来促进膜的形成，展现光泽性能，柔韧性和完整性。
Sherwin －Williams 公司研制的这种水基的醇酸－丙烯酸涂料制备技术满足了关键场合的要求。如建筑和工业设备的涂装所需要的醇酸树脂具有的那些功能，但同时具有酯类涂料的低VOC 含量，不使用表面活性剂以及优异的抗水性能等特点。S h- e rw i n－W i ll i a m s公司的水基醇酸－丙烯酸涂料结合了醇酸树脂和丙烯酸酯两类涂料各自的优点于一身，既有醇酸的可用性和修饰性如光泽性、粘结性和抗潮性，还有丙烯酸酯涂料的低VOC 含量，低气味和涂料不泛黄的特性。
利用这种醇酸－丙烯酸分散技术，S h e rw i n－W i liams 公司生产了大量这种具有低VOC、高性能的涂料，被ProClassic Waterbased Acrylic A l k y d，P r o M a r200
Waterbased Acrylic Alkyd以及P r o I n d u s t r i a l Waterborne Enamel公司销售。这样，仅在2010年，S h e rw i n－W i ll i a m s公司就已经减少了800000磅的VOC溶剂和其他石
油基原料的使用。
4 .小企业奖
BioAmber公司因从事生物基琥珀酸(丁二酸) 的生产和应用而获得小企
业奖。琥珀酸是一种真正的“平台分子”，由它可合成其他很多重要的化学品。然而，由化石燃料提炼琥珀酸，由于成本高限制了其应用。
B i o A m b e r公司利用可再生的原料，并采用能源部授权使用的一种生物催
化剂 E. c o li，通过生物催化反应，合成出了琥珀酸，采取一种新型的纯化过程进行提纯，使琥珀酸的生产成本大大降低。BioAmber 工艺比化石燃料
生产琥珀酸工艺节省60% 的能耗成本。留下较少的碳足迹，生产成本节省40% 。传统上，琥珀酸一直是由石化基原料生产。除了应用于食品、药物和化妆品等行业，还是合成许多化学品和聚合物的平台分子。BioAmber 公司研发了用生物基原料发酵法替代石油基原料方法生产琥珀酸，形成了一整套能够进行商业化规模生产的技术。自2010 年初，BioAmber 建立了世界上唯一的大规模、致力于生物基琥珀酸生产的工厂，利用葡萄糖发酵法生产琥珀酸。投资3 000万美元的这个工厂，包括一套完整的、连续的生产流水线。
BioAmber 认为，他们用发酵法得到的琥珀酸是第一个用来代替石油基化学品的生物基化学品。BioAmber 已经成功把能源部授权使用的 E. coli 催化剂用于生产并具备了一条新型的水基纯化过程生产线。发酵过程中，pH 为中性，但却没有显著的副产品产生。B i o A m b e r技术生产琥珀酸可比石油基生产成本降低60% 。即使石油价格每桶在40 美元以下，BioAmber 技术比石油基生产技术还显示出明显的成本优势。B i o A m b e r生产琥珀酸的成本优势给了化学品市场极大的信心。这包括使用新工艺替代石油基工艺生产琥珀酸，也包括研发琥珀酸新的应用领域。琥珀酸可以直接取代一些化学品，如合成聚氨酯的的1，6－己二酸，制备防冰剂使用的高度腐蚀性的乙酸盐。BioAmber 技术也使得以下几个过程在经济上具有了可行性:①将生物基的琥珀酸转化成可再生的1，4－丁二醇或其他C4 的化学品;②合成琥珀酸酯，可用作无毒溶剂，或者替代在聚氯乙烯和
其他聚合物中使用的邻苯二甲酸酯类增塑剂;③合成具有可生物降解的、可再生性能的塑料。BioAmber 公司率先开发了改性的聚丁二酸丁二醇酯(mPBS) ，这种50% 生物基的聚酯，具有良好的抗热性(可以超过100°C)和可生物降解性能( 依据ASTM D6400 标准)。相同条件下，相比于石油基生产过程，BioAmber 生产过程降低能耗约60% ，不仅不产生二氧化碳，而且还消耗一定量的二氧化碳。2011 年，BioAmber 计划在北美构造 1 台生产能力为20 000 t 的设备。设备投入使用后，每年将捕获8 000 t 的CO2 ，相当于8 000 架次城际飞机飞行一年的排放量或 2 300 部微型汽车一年的排放量。
BioAmber 公司还和几个大公司签署了合作协议。这些大公司包括: C a r g i ll，D u P o n t，M i t s u b i s h i Chemical，和Mitsui＆Co. 。生物基琥珀酸商业化规模生产，将会扩大市场，并从源头上降低污染物排放，对于由琥珀酸为原料制备的化学品来说，在它整个生命周期各个环节，都会带来健康效益。
5.学术奖
加利福尼亚大学，圣塔巴巴拉分校的L i p s h u tz 教授设计了一种安全的表面活性剂，能在水中形成微小的液滴。有机化合物溶解到这些液滴中进行高效的反应。他的成果终结了化工反应中对有机溶剂的依赖，因此，学术奖授予了Lipshutz 教授。许多化学品的生产过程都要依赖于有机溶剂，这些有机溶剂大都属于挥发性的、有毒和易燃的。化学品生产商每年使用上百万磅的有机溶剂，其中大部分最后都成为废物。由于许多化学品不能溶解
到水中，也不能和水反应，所以，水本身是不能取代有机溶剂作为反应媒介的。L i p s h u tz教授设计了一种安全的表面活性剂，能在水中形成微小的液滴。有机化合物能溶解到这些液滴中进行高效的反应。这样就可用水取代有机溶剂作反应介质。
有机溶剂常被用作有机反应的反应介质，也是世界化学品生产过程中产生废物的主要来源。许多有机溶剂是由石油提炼的，具有挥发性、易燃性和
毒性。一般来说，有机反应不可能在水中进行，因为反应物都是不溶性的。一般的表面活性剂可以提高有机反应物在水中的溶解性，但他们经常会使反应
物形成乳液，从而降低反应速度。L i p s h u tz教授设计了一种新颖的第二
代表面活性剂，称为TPGS －750－M，它是一种特殊设计的表面活性剂。这种
表面活性剂由一些安全、廉价的成分所构成，如维他命E( tocopherol) 、琥珀酸( 一种细胞呼吸作用的中间产物) 和甲氧基聚乙二醇( 一种普通的、容易降解的亲水基团，被称为M P E G－750)。T P G S－750－M在水中形成纳
米胶束，亲油集团伸向胶束内部，亲水基团朝向胶束外面。很少量的T P G S －750－M在水中自发形成的直径50 ～100 nm 的胶束(micelles) ，就可以提供足够的作为有机反应的纳米反应器，T P G S－750－M可以根据具体的有机反应比如交联－耦合反应，调整合适的尺寸大小。反应物和催化剂溶解在胶束中，浓度相当大，因此在室温下，反应就有极大的反应速度，无需额外的能耗。
许多普通的过渡金属催化的有机反应都可以在室温下，含有TPGS －750
－M胶束的水中进行，得到较高的产率。这些反应包括钌催化的烯烃易位
反应( Grubbs) 、钯催化的交联－耦合反应( S u z u k i，H e c k，and Sonogashira) 、非
对称的胺化反应、烯丙基胺化反应、硅烷化反应、芳香基硼化反应。甚至钯催
化的芳香环上碳－氢键活化形成新的碳碳键的反应也能在室温下进行，这简直是个创举。反应后的产品可以直接得到分离，使用其他表面活性
剂场合下出现的发泡现象都没有出现。表面活性剂的循环应用很容易实施:只需把不溶于水的产品经过萃取分离，含有表面活性剂的水就可以直接
回用，活性基本不变。
下一代表面活性剂将考虑把催化剂锚定在表面活性剂上，使其在水中
形成的胶束具有反应容器和催化反应的双重功能。通过这种锚定方式，催化剂特别是一些稀土催化剂每次消耗的量可以大大减少。总之，使用较小量的环境友好表面活性剂在水中形成大量纳米胶束的技术，为
化学工业过程提供了良好的反应介质，从而可以替代大量的有机溶剂。同时，对所用的水无特殊要求，甚至可以是海水。目前，Sigma －A l d r i c h试剂公司
正力推这一特殊的表面活性剂TPGS －750－M，使它能够在更多的实验室
研究中得到应用。
绿色化学期末考试试题及参考答案
绿色化学期末考试试题及参考答案
绿色化学期末考 学院姓名学号 一、单选题（10×1分=10分） 1、在臭氧变成气体的反应过程中，氟利昂中的氯原子是（） A 、反应物 B、生成物 C、中间产物 D、催化剂 2、原子利用率最不经济的反应类型是（） A、重排反应 B、取代反应 C、加成反应 D、消除反应 3、以环己烯为原料，可以与多种氧化剂反应得到己二酸（反应均在一定条件下 进行）。下列氧化剂中可称为绿色化试剂的是（） A、高锰酸钾 B、过氧化氢 C、重铬酸钾 D、硝酸 4、下列关于农业革命、绿色食品等方面的说法不正确的是（） A、中国目前的绿色食品分为A级、AA级两个级别 B、提高粮食产量和加强粮食保障，是能够与保护生态同时进行的 C、农业专家对第一次绿色革命的评价是功过参半 D、绿色食品在我国是统一的，也是唯一的，它由国家环保总局进行质量认证 5、下列关于瓦尔堡醛的说法不正确的是（） A、瓦尔堡醛的分子式是C 15H 22 O 3 ，可以发生酯化反应 B、1mol瓦尔堡醛可以与2molH 2 加成二饱和 C、瓦尔堡醛是农药，对人体有害 D、瓦尔堡醛可以被还原，也可以作为还原剂 6、下列关于绿色交通的说法不正确的是（） A、特大城市积极建设路轨交通 B、大城市积极鼓励个人汽车消费
9、下列属于人工合成高分子中绿色合成的是（） A、使用绿色原料 B、在超临界二氧化碳中，用开环聚合法合成聚乳酸 C、使用绿色催化剂 D、使用酶催化聚合 10、下列关于隐患性高分子材料用于后处理方法的说法不正确的是（） A、全部回收利用 B、全部填埋 C、全部堆肥 D、全部焚烧 三、是非题（20×1分=20分） 1、天然物质对人体总是有益的 2、天然物中没有任何化学物质 3、世界上的万物都是由化学物质构成的 4、化学是一门试图了解物质性质和物质发生反应的化学 5、溶剂涂料在中的溶剂用量大大减少，甚至趋零化，也可以实现绿色涂料的开发 6、我国海洋涂料研究处于世界领先水平 7、水性涂料以水为分散介质，具有不燃、无毒、不污染环境和节省资源等优点 8、“控制，而非灭绝”是绿色农药的根本目标 9、农药绿色化，是绿色化学的内容体现之一 10、绿色纺织包括两方面的含义，一是原材料的绿色化（即绿色纤维），二是绿色的纺织生产过程，尤其是使用绿色的纺织染整技术。因此，绿色纺织是一个系统工程。 11、我国自行研制、开发、生产的绿色环保大豆纤维，已投入工业化生产，是世界首创 12、蜘蛛丝是目前比强、比模最高的可降解纤维 13、绿色交通不是一种新的交通方式，而是一种新的理念 14、绿色交通的根本目的是节省能源和材料，促成车、城、环境融为一体的协调发展 15、交通绿色化，是绿色生活的内容体现之一 16、中国的环境标志工作始于1993年 17、环境标志产品认证是自愿性认证 18、反渗透膜是苦咸水淡化最经济的方法
历届美国总统绿色化学挑战奖总结
美国总统绿色化学挑战奖 一、美国总统绿色化学挑战奖 1995年3月16日，美国宣布设立“总统绿色化学挑战奖”，并于1996年在华盛顿国家科学院颁发了第一届奖项。美国“总统绿色化学挑战奖”分为新（变更）合成路线奖、新工艺奖（变更溶剂反应条件奖）、安全化学品设计奖、中小企业奖以及学术奖五个奖项。迄今为止已经颁发了16届。 二、历届获奖情况简介 1、更新合成路线奖 年份获奖公司获奖内容 1996Monsanto 公司不用HCN 为原料,生产除草剂———氨基二乙酸钠 1997BASF 与Hoechst 合营公司消炎药(ibuprofen) 新工艺,原子利用率从40 %升至80 % 1998Flexsys America 橡胶制品公 司 4- 氨基二苯胺(4- ADPA) 新 工艺,用苯胺与硝基苯直接 合成,不需加入氯或溴作氧 化剂 1999Lilly 实验室抗痉挛药(anticonvulsion) 新工艺,避免了大量溶剂使用和污染物产生,采用生物酶固定化催化剂 2000Roche Colorado 公司抗病毒药(gallcicloui) 新工艺,将反应物和中间产物数量从22 种降低至11 种,气体排放减少66 % ,固体废物减少89 % ,4/ 5 中间产物可循环利用 2001Bayer 和Bayer AG公司可生物降解的螯合剂———氨基二琥珀酸盐,100 %无废物释放，用作助洗剂、漂白稳定剂、肥料添加剂等 2002Pfizer 公司开发了合成Sertraline (重要药物Zoloft 的有效成分) 的新工艺,将原有的三步变为一步,大大减少了污染,提高了工人的安全性 2003Süd-Chemie Inc．公司固体氧化物催化剂合成的无废水工艺 2004Bristol-Myers Squibb公司(简 称BMS) 开发成功了制备抗癌药Taxol 主成分paclitaxel的绿色工艺 2005Archer Daniels Midland 酶催化酯交换技术生产低游
绿色化学的考试题目的答案
本人根据自己的判断对绿色化学试题作了简单的作答，仅供参考，多有不足， 还请谅解和指出！谢谢合作！ 1、环境因子仅仅体现了废物与目标产物的相对比例，废物排放到环境中后，其 对环境的影响和污染程度还与相应废物的性质以及废物在环境中的毒性行为 有关。 2、分子机器是指在生命过程中，最需要高度的选择性和原子经济性，在生物体内进行的化学反应都是以酶作为催化剂的。这些酶催化的反应通常都是高度专一、高选择性和原子经济的。因此，这种酶催化剂被称为分子机器，其大小以纳米计。 3、在生产商用亲电性物质时，不把产品直接做成亲电性的成品，而采用一些掩 蔽剂把亲电基团掩蔽起来，使用时再用适当的试剂去掉掩蔽剂，使需要的亲电物质现场生成，这种方法称为掩蔽法。这样，就减少了该产品在生产、运输和保存过程中的危险性。 4、化工过程强化是近年来发展起来的一个新兴研究领域。它包括发展新设备和 新技术，这些新设备和新技术与现行设备和技术相比，使反应体积变得更 小，过程变得更清洁, 能量的利用更为有效的任何化学工程的进 步都可认为是化工过程强化。化工过程强化可以通过设备改进来实现，也可以通过方法的改进_____________ 来实现。 5、在水溶液及土壤环境中，有机物的降解机理主要是生物降解 ____________________________________________________________________________ ， 这也是现代污水处理厂水处理的理论基础。因此，通过分子设计不仅可增大化学品的安全性，同时也可增大产生的污物的可处理性_____________ 。 6大部分对水生生物有毒的化学品都是通过麻醉作用而使水生生物中毒的。特征致命化学品均有其特殊机理，其分子通常能与细胞大分子反应，从而产生除麻醉作用模式以外的其他毒性，称为特征的毒效模式 ____________________________________________ 。 7、绿色化学致力于研究经济技术上可行的、以环境不产生污染的、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。 8、原子利用率达到100%勺反应有两大特征：1）最大限度地利用了反应原料，最大 限度地节约了资源；2X最大限度地减少了废物排放（因达到了零废物排放），因而最大限 度地减少了环境污染，或者说从源头上消除了由化学反应副产物引起的污染。 9、寻找安全有效的反应原料主要是指：1）考虑原料本身的危险 性； 2）使用可再生资源__________________________________________________ 10、全球环境问题包括一、全球气候变暖；二、核冬天的威胁；三、臭氧层破坏；四、光化学烟雾和大气污染；五、酸雨_________________________________ ；六、生物多样性锐减； 七、森林的破坏；八、荒漠化。 1、在进行分子修饰时，主要考虑如下几点：ABC _____________ A、即减少吸收，利用致毒机理消除毒性； B、利用构效关系消除毒性；
绿色化学
第一章 1、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；生物多样型？ 答：全球气候变暖是大气中温室气体浓度升高引起的。这些温室气体又是人类在寻找食物、生活用品及供热取暖等满足基本生活要求的过程中，以及工业生产活动过程中排放到大气中的。温室气体主要有CO2、NO X、CH4、卤代烃等。 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”。 光化学烟雾主要就是氮氧化合物与烃类物质在紫外线照射下，经过一系列复杂反应后形成的一种大气污染现象。氮氧化物是光化学烟雾引发的主要元凶：NO2→NO+O；O+C X H Y→C X H Y O；C X H Y O+O2→C X H Y O3； C X H Y O3+C M H N→RCHO+R’COR2；O+O2→O3。 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。它包括遗传的多样性、物种多样性和生态系统多样性三个组成部分。 2、为什么说化学是一门中心的、实用的、创造性的学科？ 答：化学的原理和方法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作出了巨大贡献。基于化学的产业，利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、林业的不足；能源的开发利用，新材料的开发利用，医药卫生等均离不开化学。可以说，人类的衣、食、住、行、用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。 3、人类目前面临的主要环境问题有哪些？造成这些困境的原因是什么？（1页） 答：1、全球气候变暖2、核冬天的威胁3、臭氧层破坏4、光化学烟雾和大气污染5、酸雨6、生物多样性锐减7、深林的破坏8、荒漠化9、水资源危机10、海洋污染日甚。环境问题的起因是人类自己。环境问题是指由于人类活动作用于周围的环境所引起的环境质量变化以及这种变化对人类的生产、生活和质量造成的影响。 第二章 1、简答：绿色化学的目标；化学工业造成的危害；风险试剂；生物质的种类；可再生资源；原子利用率；环境商；环境因子？（课本第2章） 答：绿色化学的目标是：化学过程不产生污染，即将污染消除于其产生之前。 2、为什么要大力发展绿色化学？（11页）答：1、大力发展绿色化学是人类社会可持续发展的必然要求；2、发展绿色化学是科学技术和经济发展的要求。 3、绿色化学及其与环境污染治理的异同？（10~11页） 答：绿色化学就是利用化学原理和方法来减 少或消除对人类健康社会安全、生态环境有 害的反应原料、催化剂、溶剂和试剂、产物、 副产物的新兴学科，是一门从源头上、从根 本上减少或消除污染的化学。 传统的环境保护方法是治理污染，或曰污染 的末端处理，也就是研究已有污染物对环境 的污染情况，研究治理这些已经产生了的污 染物的原理和方法，是一种指标的方法。 绿色化学的目标是：化学过程不产生污染， 即将污染消除于其产生之前。实现这一目标 后就不需要治理污染，因其根本就不产生污 染，是一种从源头上治理污染的方法，是一 种治本的方法。 4、什么是绿色化学品？怎么设计安全的化 学品？（17页） 5、举例说明原子经济反应是不产生污染的 必要条件？（找不到） 6、试论计算机辅助绿色化学合成路线设计 的必要性和方法？（23页） 7、怎样在反应过程中使化学反应绿色化？ （第5节） 8、自选一条目前使用的环氧丙烷合成路线， 用绿色化学原理对其进行评价并设计一条 更佳的新路线？（13页底端14页顶端） 9、简述绿色化学十二原则？（27页） 答：1、不让废物产生而不是让其生成后再 处理；2、最有效地设计化学反应和过程， 最大限度地提高原子经济性；3、尽可能不 使用、不产生对人类健康和环境有毒有害的 物质；4、尽可能有效地设计功效卓著而又 无毒无害的化学品；5、尽可能不使用辅助 物质，如须使用也应是无毒无害的；6、在 考虑环境和经济效益的同时，尽可能使消耗 最低；7、技术和经济上可行时应以可再生 资源为原料；8、应尽可能避免衍生反应；9、 尽可能使用性能优异的催化剂；10、应设计 功能终结后可降解为无害物质的化学品； 11、应发展实时分析方法，以监控和避免有 害物质的生产；尽可能选用安全的化学物 质，最大程度地减少化学事故发生。 第三章 1、设计安全无毒化学品的一般性原则有哪 些？（36页表3-1） 2、设计安全化学品的方法主要有哪些？其 基本原理分别是？（39~57页） 答：方法有：1、毒理学分析及相关分子设 计；2、利用构效关系设计安全的化学品；3、 利用集团贡献法构筑构效关系；4、利用等 电排置换设计更加安全的化学品；5、“软” 化学设计；6、用另一类有相同功效而无毒 的物质替代有毒有害物质；7、消除有毒辅 助物品的使用。 3、化学品的毒理学分析包括哪些内容？如 何根据毒理学分析进行相关分子的设计？ 举例说明？（39页） 4、什么是构效关系？如何根据构效关系设 计更加安全的化学品？（49页） 答：一类化合物的毒性以及该类化合物中不 同结构（结构差异）引起的毒性差异称为构 效关系。 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优点？（58 页） 2、用辛酸—水分配系数表征有毒化学品毒 性的一般准则是什么？（68页） 3、举例说明等电排置换是设计更加安全化 学品的有效方法？（找不到） 4、从分子量、分子体积角度看，应该怎样 设计更加安全的化学品？（找不到） 5、常见可降解和不可降解的基团有哪些？ （62页） 6、从可生物降解、对水声生物的毒性角度 看，怎样设计更加安全的化学品？（67页 第3节） 第五章 1、举例说明什么是催化剂，它在化学反应 中有何作用？（80页表5-1最后一列） 2、以环戊二烯钛催化烯烃聚合为例，说明 催化剂分子机器的作用？（81页图5-2） 3、为什么说催化剂能全方位地促进绿色化 学的发展？（81页） 4、什么是催化剂设计？怎样进行催化剂设 计？（84页） 答：所谓催化剂设计，就是指人们按照自己 的意图制造目标催化剂的工作，它代表一种 构思，而不一定要画出图纸。也就是对指定 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。（设计 步骤见图5-5） 5、以萘与丙烯发生烷基化反应为例说明催 化剂结构对反应选择性的巨大影响？（87 页） 6、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？（88页） 7、生物质作为反应原料的优缺点？（89页） 答：优点：1、生物质可给出结构多样性的 产品材料2、生物质的结构单元通常比原油 的结构单元复杂3、由生物质衍生所得物质 常常已是氧化产物，无需再通过氧化反应引 入氧4、增大生物质的使用量可增长原油的 使用时间，为可持续发展做出贡献，为一些 必须使用石油做原料的产品的生产提供保 证5、使用生物质可减少二氧化碳在大气中 浓度的增加，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其本身在原 料上更有保障7、生物质资源比原油有更大 的灵活性。 缺点：1、在经济上还不具备竞争力2、现 在考虑用作化学化工原料的生物质是传统 的食品原料，把食品原料改作化工原料是否 合适3、生物质的生产季节性很强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，若需要对每一类 生物质有针对性地修建工厂，这将使生物质
绿色化学答案
思考题 第一章3 1、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4 1、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5 1、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 1、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11 1、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17 1、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。 6、固相合成对载体的基本要求。 7、不对称催化合成有哪几种方法？有何优缺点？
绿色化学的发展与前景
绿色化学的发展与前景 摘要：随着社会的发展，化学产业迅速发展，不断推动着人类社会的进步，同时，也给环境带来了极大的负担，威胁着人们的健康和赖以生存的自然环境。然而污染防治虽卓有成效，但仍以治理为主，效果有限且费用昂贵，因此，绿色化学的出现极好地适应了发展趋势，将为社会的进一步发展和化学学科新的飞跃发挥巨大的作用。 关键词：绿色化学清洁生产环境污染 The development of Green Chemistry and Engineering Abstract: Accompanied with the development of the society, the chemistry industry is also developing quickly. As a result, it pushes forward the advance of society. However, meanwhile, it brings great burdens on the environment, which threat the health of man and the nature. Although the preventions of pollution are fruitful, we still mainly depend on treatments after pollution, it works out to a certain extent, and it really costs a lot. So, that’s why Green Chemistry, which fits the tendency of environmental protection well, is greatly welcomed. It will make efforts for the further development of the society and chemistry. Key words: Green Chemistry, Cleaner Production, Environmental pollution 随着21世纪的到来, 人类生产生活与化学越来越密不可分。化学科学的研究成果和化学知识的应用为推动人类的进步起了决定性的作用。目前, 化学及其制品已经渗透到人类生活、生产和国民经济的各个领域, 达到人人、事事、处处都离不开化学及其制品的程度。 然而，另一方面, 随着化学品的大量生产和广泛应用, 给人类本来绿色平和的生态环境带来了极大的破坏，威胁着人们的健康, 以及人类赖以生存的自然环境的可持续发展。工厂向大气中排放大量酸性物质，造成雨水被大气中存在的酸性气体污染，pH<5.6,达到酸雨的标准，致使许多建筑物、植物、以及人文自然 CO浓度大景观遭到严重破坏；而在生产过程中的大量有机物燃烧，致使空气中 2 幅升高，造成温室效应，使地球生态环境遭威胁；大量氯氟烷烃（如制冷剂、发泡剂、清洗剂等）的生产和使用使臭氧层出现明显的空洞，易使人发生皮肤癌、白内障等疾病，也会削弱人的免疫力，与此同时，对生态环境的影响也显著，会使农作物减产且品质下降，渔业产量下降以及森林被破坏。。。还有黑色的污水、黄色的烟尘、五颜六色的废渣和看不见的无色毒物。
绿色化学习题及参考答案
一、判断题 1．化学是一门试图了解物质性质和物质发生反应的科学。（∨×） 2．化学的历史可追溯到有历史记载以前的时期。（） 3．世界上的万物都是由化学物质构成的。（） 4．氦(He)是单原子分子。（） 5．地球上没有“与化学物质无关”的物质。（） 6．天然物质对人类总是有益的。（） 7．天然物中没有任何化学物质。（） 8．化学家也在为化学工业之外的许多领域进行工作。（） 9．相同分子式的化合物具有相同的结构。（） 10．“反应停”的教训告诉公众：缺乏对化学的深入了解，可能会导致严重灾乱。（） 11．利用催化剂可以加快反应。（） 12．用箭头表示的化学方程式一定不可以用于计算。（） 13、CH4是比CO2更危险的温室气体。（） 14、天然气水合物即“可燃冰”，其可能是未来的清洁能源。（） 15．N0是有害的。（） 16．E因子越大，原子经济性越好。（） 17．原子利用率越大，E因子越小。（） 18．更为精确地评价一种合成方法相对于环境的好坏，应用EQ衡量。（） 19．绿色化学最根本的特征是零排放。（） 20．电合成基本上可以说是无公害的绿色化学工艺。（） 21．无溶剂的固相合成符合绿色化学的潮流。（） 22．水为溶剂的合成法，是符合绿色化学的。（） 23.Diels-Alder反应是合成六元环类化合物的重要反应，该反应的原子利用率为100%。（） 24．水相下的Diels-Alder反应是绿色化学中反应溶剂(或实验手段)的绿色化。（） 25．超临界流体合成法，是符合绿色化学的。（） 26. H2O2的乙基葸醌法循环生产，是典型的零排放例子。（） 27．在线检测就是保护，是绿色化学的体现之一。（） 28．溶剂涂料都不可能是绿色涂料。（） 29．溶剂涂料中的溶剂用量大大减少，甚至趋零化，也可以实现绿色涂料的开发。（） 30．我国海洋涂料研究居于世界领先水平。（） 31．水性涂料以水为分散介质，具有不燃、无毒、不污染环境和节省资源等优点。（） 32．无铅汽油的开发，是绿色化学产物绿色化的体现。（） 33．绿色食品就是“绿颜色”的食品。（） 34．绿色食品就是天然食品，不合任何化学成分或化学元素，因此安全、环保。（） 35．农业上的第一次绿色革命带来了高产，第二次绿色革命将带来农业与环境的可持续发展。（）36．严格地说，绿色食品也称为“有机食品”、“生态食品”。（） 37．农药都是有毒的。（） 38.“控制，而非灭绝”是绿色农药的根本目标。（） 39．农药绿色化，是绿色化学的内容体现之一。（） 40．绿色纺织包括两方面的含义，一是原材料的绿色化(即绿色纤维)，二是绿色的纺织生产过程，尤其是使用绿色的纺织染整技术。因此，绿色纺织是一个系统工程。（） 41．彩棉纤维实现了从纤维生产到成衣加工全过程的零污染。（） 42．苎麻素以“中国草”著称于世，亚麻纤维以“西方丝绸”、“第二皮肤”的美誉而闻名于世。（）43．天然竹纤维是会呼吸的纤维。（） 44．粘胶纤维一经面世，就引起了纺织界和学术界的广泛关注，并且被誉为“21世纪纤维”、“绿色纤维”、“革命性纤维”。（） 45．我国自行研制、开发、生产的绿色环保大豆纤维，已投入工业化生产，是世界首创。（）46．蜘蛛丝是目前比强、比模最高的可降解纤维。（） 47．甲壳素纤维具有极好的生物相容性，且具有抗菌、保健等功能，是理想的卫生、保健纺织品和医用材料，适于作内衣、医用缝线和医用敷料等。（） 48．CFC的代用品HCFCs和HFCs都还只是绿色制冷剂的过渡性替代品。（） 49．含磷洗涤剂中无机助剂的主要作用是通过络合钙离子、镁离子等软化洗涤硬水。（） 50．4A沸石是理想的无磷助剂产品，其对环境一定没有影响。（） 51．取代含磷合成洗涤剂的最终产品可能是传统的肥皂，其可能代表了绿色洗涤的未来。（）52．甲醛是室内空气污染的主要来源，也是污染程度最重的室内空气污染源。（） 53．二甲苯的毒性较苯要小，可广泛代替苯作为油漆、涂料和防水材料的溶剂或稀释剂。（）54．氡看不见，嗅不到，是自然界唯一的天然放射性情性气体。（） 55．绝对的环保装修材料是没有的，也没有绝对的绿色家居环境。（）
绿色化学考题及答案
一：催化剂的主要作用？ 具有选择性能缩短或延长到达平衡的时间，而不能改变转化率。 二：绿色食品的标准是什么？ 第一，产品或产品原料的产地，必须符合农业部制定的绿色食品生态环境标准； 第二，农作物种植、畜禽饲养、水产养殖及食品加工，必须符合农业部制定的绿色食品生产操作规程； 第三，产品必须符合农业部制定的绿色食品质量和卫生标准； 第四，产品外包装，必须符合国家食品标签通用标准，符合绿色食品特定的包装，装璜和标签规定。 三：什么是化学品对人体的毒性？其致毒途径有哪些？ 化学品对生命机体造成的生物化学影响，称为毒性。 致毒途径有三种 （a）接触致毒： 皮肤接触、嘴接触、呼吸系统接触 （b）生物吸收致毒： 生物吸收是指生命系统内对有毒化学品吸收的能力及在生命系统内的分布。（c）物质的固有毒性致毒 四：绿色产品的共性或实质 1、产品本身不会引起环境污染和健康问题，包括不会对野生生物、有益昆虫或植物 造成损害； 2、当产品被使用后，应能再循环或易于在环境中降解为无害物质。 五：什么是清洁生产？清洁生产的内容和过程分别指什么？谈谈绿色化学对我们的影响。 清洁生产是指将综合预防的环境保护策略持续应用于生产过程和产品使用过程中，以其减少对人类和环境的风险。 清洁的生产过程是指在生产中尽量少用和不用有毒有害的原料；采用无毒无害的中间产品，采用少废、无废的新工艺和高效设备，改进常规的产品生产工艺；尽量减少生产过程中的各种危害因素，如高温、高压、低温、低压、易燃、易爆、强噪声、强震动等：采用可靠、简单的生产操作和控制；完善生产管理：对物料进行内部循环使用，对少量必须排放的污染物采取有效的设施和装置进行处理和处置。 六：离子液体与其他溶剂相比具有哪些特点？举例说明之 ①无色、无味、几乎无蒸气压； ②有高的热稳定性和化学稳定性，呈液态的温度范围大； ③无可燃性，无着火点，热容量较大且粘度低； ④离子电导率高,分解电压（也称电化学窗口）一般高达3～5V； ⑤具有很强的Bronsted、Lewis和Franklin酸性以及超酸性质,且酸碱性可进行调节； ⑥能溶解大多数无机物、金属配合物、有机物和高分子材料(聚乙烯、PTFE或玻璃除 外) , 还能溶解一些气体, 如H2 ,CO和O2 等； ⑦弱配位能力； ⑧价格相对便宜,而且容易制备 例如：配位能力的N(CN)2-类新离子液体；2－羟基乙铵甲酸盐，它有极低的熔点(-82℃)，室温时有很高的离子电导率(3.3mS·㎝-1)以及高可极化度，热稳定性达到150℃，此离子液体能溶解许多无机盐，一些不溶解的聚合物如聚苯胺和聚砒咯在此离子液体中也有很好的溶解性；含N (CF3SO2) 2-的咪唑类离子液体, 这种离子液体不仅对水稳定，不溶
美国总统绿色化学挑战奖论文
2008及2009年美国总统绿色化学挑战奖介绍 摘要介绍了绿色化学的概念和产生背景以及2008、2009年美国总统绿色化学挑战奖的获奖项目。 5 个奖项分别是:（1）绿色合成路线奖（2）绿色反应条件奖（3）绿色化学品设计奖（4）小企业奖（5）学术奖 关键词绿色化学2008年美国总统绿色化学挑战奖2009年美国总统绿色化学挑战奖 1990 年美国颁布了污染防止法案，将污染防止确立为美国的国策。在该法案条文中第一次出现了“绿色化学”一词，其定义为采用最少的资源和能源消耗，并产生最小的排放的工艺过程；1996年美国设立“总统绿色化学挑战奖”，1997年，德国联邦教育科学研究和技术部与化学工业在研究、技术开发、教育和创新等方面建立了正常的对话，可持续发展的化学确定为这一对话固定的主题之一。美国总统绿色化学挑战奖(Presidential GreenChemistry Challenge Award，PGCC奖)，是世界上最早设立、最新颁发、规模最大、水平最高、影响最广的绿色化学研究国家级奖励。每年”总统绿色化学挑战奖”的对把绿色化学原理与化学品的设计、制造与使用相结合的突出的化学技术加以确认.共设五个奖项:（1）绿色合成路线奖(2)绿色反应条件奖：(3)绿色化学品设计奖；(4)小企业奖；(5)学术奖。 1 绿色化学的概念 绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。是指设计和生产没有或者只有尽可能小的环境负作用并且在技术上和经济上可行的化学品和化学过程。它是实现污染预防的基本和重要的科学手段。 绿色化学的理想在于不使用有毒有害的物质，不生产有毒有害的废弃物，不使用对环境有损害的落后化工生产工艺，生产对环境无损害的绿色产品，使物质得到充分利用，实现有害物质零排放，即把现有化学和化工生产的技术路线从“先污染、后治理”改变为“从源头上根除污染”。 绿色化学不同于环境化学。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。而绿色化学研究污染的根源——污染的本质在哪里，而不是去对终端或过程污染进行处理。 2绿色化学产生的背景 化学在造就更好的物质，创造更美好生活的同时，化学品也带来了严重的污染。自然界中从未发现过的人工合成化合物正在以高速度增加估计已有96000种化学物质进入人类环境，其中有许多是有毒化学物质，通过各种可能的途径危害着人类。废物控制、处理和埋放，环保监测、达标，事故责任赔偿等费用使加工费用大幅度上升。因此，从环保、经济和社会的要求看，化学工业不能再承担使用和产生有毒、有害物质的费用。在严峻的现实面前，人们开始大力研究与开发从源头上减少和消除污染的绿色化学。
绿色化学
绿色化学 Green Chemistry 一绪论 化学与社会化学与环境可持续发展与绿色化学 化学与其它学科的关系化学是很多学科的基础；化学是一门实用科学，其直接对应的工业为化学工业；化学是一门创造性科学，其相应的化学研究组织很庞大，如美国的化学会。 现代化工在国民经济中的地位化工是强大的传统基础产业之一又是战略产业（从1970’ s开始化工及其产品在全球经济战略中一直扮演重要角色）也是当代高科技的基础同时与人类的衣食住行用有着密切的关系 化学与8大公害事件（马斯河谷事件多诺拉事件伦敦烟雾事件洛杉矶光化学烟雾四日市哮喘事件米糠油事件水俣病事件痛痛病事件） 环境污染类型的划分：按污染物性质可分为生物污染、化学污染和物理污染化学污染占80-90% 环境科学诞生过于依赖合成杀虫剂，无异于饮鸩止渴！20世纪60～70年代，越来越多的研究结果证实了《寂静的春天》中的科学预言 可持续发展 自从1987年《我们共同的未来》(
美国总统绿色化学奖
美国总统绿色化学奖 摘要：简述了绿色化学奖设立的原因及标准，介绍了2008-2011获奖人物及得奖原因，通过对2009年绿色合成路线奖得主伊土曼公司的简单评述，总结了绿色化学的研究进展。 引言：该奖设立于1 995年，以奖励在创建更清洁、更便宜、更敏捷的化学工业中获重大突破的个人、团体和组织。总统绿色化学奖是对把绿色化学原则运用到化学设计、制造、使用中的已经或能够被工业界利用，以达到预防污染目的的基础技术和创新技术的承认。 所谓绿色化学技术是指将绿色化学的基本观念应用于化学研究、化工制备以及化学品的利用等方面。绿色化学的基本观念是在9O年代初提出来的，它有别于传统的环境污染治理的方法，而是从源头上减少，甚至消除环境污染的产生。因此绿色化学方面的成就对于环境保护来说具有根本意义。总统绿色化学奖每年对5个个人和组织进行奖励。共有5个奖项：学术奖、中小企业奖、优化合成路线奖、优化合成条件奖和安全化学品设计奖。由来自美国政府、环保局、美国科学院、美国化学会、美国国家基金委员会等世界水平专家评选产生。 评选依据下列标准：1．获提名的技术必须是绿色化学计划中的项目。2．获提名的技术有益于人体健康，有助于环境保护。该技术必须具备：a．减少毒性(急性和慢性)，减少疾病和伤害，减少火灾和爆炸的可能性．减少排放物，减少危险物的运输，或在生产过程中减少污染物的使用：b．提供自然资源的利用率，如使用可再生原料：c．增加生物的多样性。3．技术能够被大量的化学生产厂商、产品用户和社会广泛使用。获提名的技术必须具备：a．实现绿色化学的可行性：b．对现有环境问题的补救：c．具有向其他设备、地区和工业转移的特性。4．获提名的技术具有创新性和科学性a．创新性(技术以前未被使用)：b．科学性(技术经得住科学的检验．新的制造方式有坚实的科学基础)。 评审小组将依据上述标准，对提名的技术进行评定。申请人列明技术的特点有助于专家小组的评定并增加获奖的可能性。这些特征包括提名技术同现有技术的比较、毒性数据、减少的危险物的数量、在商业中的应用范围、其他有益于人类健康和环境保护的数据等。 1 最近获奖人物介绍 1.1 2008年绿色化学奖得主 这次的获奖得主：①密歇根州立大学的Maleczka教授与Smith教授，他们开发了一种新的化学合成方法，由碳氢化合物直接生成烷基硼酸酯，反应条件温和且产生废物最小，获得了学术奖；②美国SiGNa公司，他们开发的新技术使高活性碱金属的储存、运输和处理过程更加安全，获得了小企业奖；③Battelle公司和Advanced Image Resources (A IR)公司，他们合成了一种生物基墨粉，获得了绿色合成路线奖，这种新技术节省大量的石油资源并有利于纸纤维的回收利用；④纳尔科(Nalco)公司他们开发了3D TRASARó冷却水监测和控制系统，该技术节省水和能源，减少了水处理药剂用量，降低了外排水对环境的影响，因而获得了绿色反应条件奖；⑤美国陶氏益农公司(Dow AgroSciences)，他们研发的生物杀虫剂(多杀菌素嘧菌环胺) ，优于现有的杀虫剂，有明显环境效益和社会效益，因而获得了绿色化学品设计奖。 1.2 2009年绿色化学奖得主 这次的获奖得主：①伊斯曼化学公司，他们开发了节省能源同时避免强酸和有机溶剂的生化工艺，能把源于植物的脂肪酸转化为长链酯类，从而用于化妆品和个人护理用品，获得绿色合成路线奖；②美国培安，他们根据iTAG标注化学原理开发出快速测定蛋白质的分析仪器，该蛋白质检测仪不需高温和有害化学物质，即可准确测定蛋白质，被授予绿色反应条件奖；③宝洁公司和美国堪萨斯州的Cook复合材料与聚合物公司，他们分别开发出ChempolMPS醇酸树脂技术，该技术使用Sefoseó油作为复合溶剂，减少了油性涂料及油漆中
绿色化学期末考试试题及参考答案
绿色化学期末考 学院姓名学号 一、单选题（10×1分=10分） 1、在臭氧变成气体的反应过程中，氟利昂中的氯原子是（） A 、反应物B、生成物C、中间产物D、催化剂 2、原子利用率最不经济的反应类型是（） A、重排反应 B、取代反应 C、加成反应 D、消除反应 3、以环己烯为原料，可以与多种氧化剂反应得到己二酸（反应均在一定条件下 进行）。下列氧化剂中可称为绿色化试剂的是（） A、高锰酸钾 B、过氧化氢 C、重铬酸钾 D、硝酸 4、下列关于农业革命、绿色食品等方面的说法不正确的是（） A、中国目前的绿色食品分为A级、AA级两个级别 B、提高粮食产量和加强粮食保障，是能够与保护生态同时进行的 C、农业专家对第一次绿色革命的评价是功过参半 D、绿色食品在我国是统一的，也是唯一的，它由国家环保总局进行质量认证 5、下列关于瓦尔堡醛的说法不正确的是（） A、瓦尔堡醛的分子式是C15H22O3，可以发生酯化反应 B、1mol瓦尔堡醛可以与2molH2加成二饱和 C、瓦尔堡醛是农药，对人体有害 D、瓦尔堡醛可以被还原，也可以作为还原剂 6、下列关于绿色交通的说法不正确的是（） A、特大城市积极建设路轨交通 B、大城市积极鼓励个人汽车消费 C、中等城市合理规划公交路线 D、小城市充分完善自行车到建设 7、（）标准是绿色标准
A、ISO 14000 B、ISO 9000 C、ISO 8000 D、ISO 6000 8、《人口原理》一书的作者是（） A、马寅初 B、蕾切尔·卡逊 C、马尔萨斯 D、丹尼斯·米都斯 9、标志着全人类对环境问题觉醒的、国际社会就环境问题的第一次世界性会议 召开于（）年，它是世界环境保护运动史上一个重要的里程碑。 A、1968 B、1972 C、1975 D、1978 10、每年的（）被联合国确认为“世界环境日” A、6月5日 B、7月7日 C、8月15日 D、9月18日 二、多选题（10×1分=10分） 1、化学物质由（）等组成 A、分子 B、原子 C、离子 D、光子 2、化学反应可能向（）的方向进行 A、能量降低 B、熵增大 C、能量增大 D、混乱度减小 3、（）是温室气体 A、H2O B、CO2 C、NO X D、CH4 4、全球变暖的结果，导致（）等现象的产生 A、海平面上升 B、高山雪线上移 C、厄尔尼诺现象 D、非典型肺炎（SARS） 5、（）是形成酸雨的重要污染源 A、SO2 B、NO X C、CH4 D、CO2 6、绿色化学是（） A、更高层次的化学 B、可持续发展化学 C、环境友好化学 D、清洁化学 7、绿色化学技术（绿色化学工艺）又称（） A、绿色技术 B、环境友好技术 C、洁净技术 D、干净技术 8、原子经济性在数值上用（）衡量 A、E因子 B、EQ C、原子利用率 D、产率 9、下列属于人工合成高分子中绿色合成的是（） A、使用绿色原料 B、在超临界二氧化碳中，用开环聚合法合成聚乳酸 C、使用绿色催化剂 D、使用酶催化聚合
2001年美国总统绿色化学挑战奖_更新合成路线奖
2001年美国总统绿色化学挑战奖——更新合成路线奖 化学01 马高建2010012222 引言 1995年3月16日，美国宣布设立“总统绿色化学挑战奖”，并于1996年在华盛顿国家科学院颁发了第一届奖项，迄今已成功颁发了17届。这是世界上首次由一个国家的政府出台的对绿色化学实行的奖励政策。美国总统绿色化学挑战奖共设立了变更合成路线奖、变更溶剂／反应条件奖、设计更安全化学品奖、小企业奖以及学术奖五个奖项，这些奖项为个人、团体和组织提供了一个机会，可以通过竞争总统奖来获取可使化学变得更为清洁、更为经济、更为美好的基础性研究突破的支持，并体现了国家对将绿色化学原理应用到化学的设计、加工和应用过程而产生的技术的重视。其评选标准涉及对人身健康和环境有益、具有科学创新性和应用价值等方面。 在设计更绿色的合成路线这一重点领域，涉及为一种新型的化学产品设计一种新型的绿色合成途径，也可以是使用一种新的、更为绿色的途径重新设计现有化学品的合成。例如使用环境无害、可再生的更加绿色的反应原料（如生物质、天然油等）；使用新型反应试剂或催化剂，包括生物催化剂和微生物等；是天然生态过程，如发酵或仿生合成等；是原子经济性的；是收敛合成的。 拜耳公司是世界最为知名的世界500强企业之一。公司的总部位于德国的勒沃库森，在六大洲的200个地点建有750家生产厂，拥有120000名员工及350家分支机构，几乎遍布世界各国。高分子、医药保健、化工以及农业是公司的四大支柱产业。公司的产品种类超过10000种，是德国最大的产业集团。该公司生产的阿司匹林，被人们称为“世纪之药”。同时，拜耳大中华集团主要面向香港、台湾和大陆市场开展运营，拜耳目前在大中华区拥有18家公司，其中8家公司的生产设施现已投产，为公司涉足的所有业务领域提供支持。本地化生产在销售额中所占比例与日俱增。 螯合剂是很多工业产品中的成分，如是洗涤剂，化肥，家庭和工业清洁剂的成分。大多数传统的螯合剂在自然环境中很难稳定降解。拜耳公司和拜耳AG公司改进了一种新型生物可降解，无毒无害的螯合剂的合成路线，在这一合成路线中，没有其他副产物生成，对环境友好，且在这种新的生产过程中，避免了甲醛和氰化氢的使用。 2001年更新合成路线奖获得者 Bayer Corporation & Bayer AG公司(技术由LANXESS公司收购) 获奖内容
四川大学《绿色化学》习题答案第五章
第五章绿色化学方法答案 1.什么是催化剂?为什么说催化剂在绿色化学中有十分重要的意义? 答：催化剂可以加快热力学上可能进行的反应的速率（合成氨中的Fe-K2O Al2O3），可控制反应产物化学物种的选择性（乙烯选择性氧化的不同催化剂：PdCl2-V配合物， Ag/ Al2O3，Ni），控制产物的立体规整结构(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。 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）等方面都有重要应用。 2.相比于传统的氧化剂，哪些是新型的绿色氧化剂？他们各有什么特点？ 答：传统的氧化剂有：NaClO, NaBrO, HNO3, KHSO3；CrO3, KMnO4, KCr2O7等，主要的缺点有：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，通常伴随有其它辅助性的氧化/还原剂 （2）H2O2：过氧化氢含有47%的活性氧成分，而且其还原产物为水，不会对环境造成污染；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通常需要特殊的发生装置 （4）N2O：N2O在参与氧化后的产物为N2，不对环境造成危害，但是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，而且因不受爆炸极限的限制，可提高原料浓度， 时反应物容易分离回收，是控制深度氧化、节约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优点？生物质作为化学化工原料又有何优点？ 答：（一）采用生物质作为化学化工原料的优点： （1）生物质可给出结构多样的产品材料，通常具有特定的立体结构和光学特征结构，使用者可在合成过程中利用这些已有的结构因素。 （2）生物质的结构单元通常比原油的结构单元复杂，如能在最终产品中利用这种结构单元结构的复杂性则可减少副产物的生成。 （3）由原油的结构单元衍生所得物质，通常是没有被氧化的，而在碳氢化合物中引入氧的方法是及其悠闲地，且常需要使用有毒实际（比如铬、铅等），造成环境 污染。 （4）增大生物质的使用量可以增长原油的使用时间，为可持续发展作出贡献。 （5）使用生物质可减少二氧化碳在大气中的浓度，从而减缓问世效应。 （6）化学工业使用更多的可再生资源可使本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。 （二）生物质作为化学化工原料的缺点（及化石原料作为化学化工原料的优点） （1）在经济上还不具备竞争力。石油工业已相当成熟，从石油开采到从原油中提取出
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