[绿色化学]2013-12课后作业和习题举例

2013.12.2课后作业1.进行以下反应时，如果烯烃的投料为2.36克，反应后得到2.28克环氧化物，并回收了0.15克烯烃。请计算该反应的原子利用率、化学产率、转化率，并进行绿色化学分析。（10分）2.某手性化合物中R-构型的含量为95%，S-构型的含量为5%，则其ee值为（）。A.95%B.90%C.5%D.193.关于催化剂在化学反应中的作用，正确的是（）。A.能加快反应速率B.能控制反应的选择性C.能提高目标产物的收率D.以上都是4.列各化合物中，可能引起温室效应和酸雨的是（）。A.二氧化碳B.氮氧化物C.卤代烃D.硫氧化物5.在有机合成中，以下哪种做法不符合绿色化学的12条原则？（）A.使用原子经济性反应B.进行无溶剂反应C.使用活化基团D.使用催化剂1.下列化学反应中，最具原子经济性的是（）。A.甲醇羰基化制备乙酸B.Friedel-Crafts烷基化反应C.氯醇法制备环氧丙烷D.乙醇与浓硫酸共热制备乙烯2.下列方法中，符合绿色化学原理的是（）。A.用二氧化硫进行纸浆漂白B.离子液体用作溶剂C.利用高锰酸钾进行氧化D.NaBH4用作还原剂3.引起臭氧层破坏的是下列哪种元素的自由基？（）A.氟B.氯C.溴D.碘•温室气体主要有（）、（）、（）等。A：二氧化碳、氮氧化物、卤代烃•有毒化学品可从（）、（）、（）三种途径对人和生命机体致毒。A：接触、生物吸收、物质的固有毒性1.并不是所有的非亲电性化学物质都不会使水生生物中毒。（）2.所有的离子对化合物都对水生生物没有毒性。（）3.有机合成反应必须使用有机溶剂。（）4.是否使用催化剂不会改变一个有机合成反应的产物。（）Q:什么是电子等排物？举例说明等电排置换在设计更加安全化学品方面的应用。先回答定义，再举例说明。•电子等排物是指具有相同数目的原子、相同数目的电子且电子的排布方式相同，因而具有相同电荷的物质或取代基；以及具有相似分子形状和体积、大致相似的电子排布，因而表现出相似物理化学性质的分子、原子、取代基等。•例如在设计安全织物整理剂时，以酰胺基等电排置换酯基：•例如在设计安全农药时，以Si等电排置换C：Q：为什么以下两类季铵盐（n=10~16）用作表面活性剂时，B比A更安全？以B替代A，在分子设计时应用了什么原理？先找出A与B的结构差异•增大分子的可生物降解性，是预防污染的有效途径之一。因此，易生物降解为无毒产物的化学品更安全。季铵盐B与A相比，以酯基替换了酰胺基后，更容易降解，从而更安全。以B替代A，在分子设计时应用了等电排置换原理。Q：请计算以下化学反应的原子利用率，并对其进行绿色化学评价。先写出完整反应式，再计算原子利用率=目标产物的质量/反应式中所使用的全部反应物的质量*100%=208/(187+102+53)*100%=60.8%绿色化学评价：•反应的原子利用率为60.8%，非原子经济性反应；•偶联反应产生HBr，需要使用Na2CO3作为傅酸剂，会释放出温室气体CO2；•在水中进行相转移催化反应，使用了绿色溶剂和绿色催化剂；•以微波促进反应，反应速度快，产率高。Q：请指出以下化学反应的类型，并对其进行绿色化学分析，说明手性产物中R-构型与S-构型的比例。•该反应为羟醛缩合反应（aldol反应）。反应的原子利用率为100%，是原子经济性的加成反应；以脯氨酸为手性催化剂，符合绿色催化的要求，具有手性放大作用，并且对环境友好；以DMSO为反应溶剂，不符合绿色化学的要求。•反应产物的绝对构型为R，96%ee说明R-构型与S-构型的比例为98:2或49:1（给出正确计算公式的可适当给分）。