绿色化学专题知识省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第三章重视功效和环境无害绿色化学产品第一节绿色化学产品及其评定标准二、怎样评定化学产品或化学过程对人类健康和环境影响物质固有毒性是指有毒化学物质引发正常细胞改变性质，通常由分子部分结构引发，这部分结构称为“毒性载体”。有些物质没有直接毒性，但因为其分子特殊结构，能在代谢过程中转化为有毒物质，这种结构称为“产毒结构”。一个物质毒性程度与接触程度、生物吸收性和它引发生理学过程在生命体内主要性相关。其过程可表示以下：(2)评定毒性大小三个指标◎毒性作用点例：化合物X和Y对人体都有毒性，最终造成毒性危害浓度均为100ppm，但X只有催泪作用，而Y则引发中枢神经系统破坏。绿色化学评定:X和Y毒性效力是一样，但二者作用点不一样。显然，中枢神经系统破坏比起催泪作用来要严重得多，所以，从绿色化学角度来评定X比Y更可取。◎毒性可消除性例：化合物X和Y仅对人体有毒性。当人体接触到10ppm或更多X或Y时，均会引发严重呼吸困难，但将X移开或人体接触水平低于10ppm时呼吸困难症状就会消失，而将Y移开或人体接触水平低于10ppm时呼吸困难症状依旧存在。绿色化学评定:二者毒性效力和作用点都相同，但X毒性作用是可消除，而Y毒性作用是不可消除，故X比Y更可取。2、对野生生物毒性3、对环境影响第二节设计绿色化学产品方法和普通标准2、对于毒性机理不明确情况，能够依据官能团与毒性间普通关系，除去或不引入与毒性相关官能团来降低毒性。3、设法降低生物利用率。不论一个化合物本身有多大毒性，只有它进入人体抵达毒性发生作用目标器官时才能起到毒害作用。所以化学家能够经过分子设计来改变分子物理和化学性质，从而降低人体器官对它吸收程度。比如化合物在水相和脂相之间分配百分比logP是决定其进入生物体能力大小主要原因，经过改变结构能够调控logP大小，使分子含有较小穿透表皮能力，不能表现出原有毒性。二、普通设计标准2、与机体吸收相关性质3、对人、动物和水生生物吸收路径考虑农药DDT在环境中迁移和生物放大作用4、消除或降低杂质受污染大马哈鱼将对全部生物组成威胁最主要问题是那些已经死去大马哈鱼成了处于食物链最底层昆虫最理想食物，而有害化学物质便从这些昆虫开始层层攀升入侵食物链上层。生态环境保护教授们担心，大马哈鱼所携带有害化学物质聚氯联二苯将可能对该地域高级飞禽猛兽——熊、鹰……乃至人带来毁灭性灾难。而令问题深入复杂化是这些大马哈鱼尸体中所含有害化合物分解进程异常迟缓，所以生态环境保护教授们在这一领域还有很长路要走。（二）“内部”效应标准2、防止物质直接毒性3、防止间接中毒第三节绿色化学产品设计成功范例假如在苯环上引入一个甲基——变成甲苯，则氧化反应主要发生在甲基上，依次生成苯甲醇、苯甲酸，其中苯甲酸是无毒，因而甲苯毒性比苯有所降低。甲苯与苯性质有许多相同之处，在许多情况下可用甲苯代替苯。二、安全有效毛虫克星ConfirmTMRohm＆Haas企业发觉了一个新杀虫剂家族——二酰基肼（ConfirmTM），能有效地控制履带式害虫，而对人和生态系统没有显著危险。ConfirmTM杀虫机制非常独特。它是经过模仿在昆虫体内发觉叫做20-羟基蜕化素物质而起作用，这种蜕化素能造成昆虫脱皮（脱皮阶段不能进食）并调整昆虫发育。毛虫食用ConfirmTM后，使脱皮过程延长，致使它们因停食脱水而死亡。因为20-羟基蜕化素对许多非节肢动物不含有生物功效，所以ConfirmTM对于各种各样哺乳动物、植物、水生动物、益虫（蜜蜂、瓢虫、甲虫等）以及其它食肉节肢动物（如蜘蛛）都非常安全。它是迄今发觉最安全、最具选择性、最有效昆虫控制剂之一，该结果取得1998年美国“总统绿色化学挑战奖”设计更安全化学品奖。三、海洋船舶防垢剂Rohm&Haas企业研究出Sea-Nine抗浮游生物剂：四、可生物降解螯合剂五、我国绿色化学产品举例作用机制：甲维盐能够增强神经质如谷氨酸和γ一氨基丁酸(GABA)作用，从而使大量氯离子进入神经细胞，使细胞功效丧失，扰乱神经传导，幼虫在接触后马上停顿进食，发生不可逆转麻痹，在3-4天内到达最高致死率。在10天以上又出现第二个杀虫致死率高峰，同时极少受环境原因如风、雨等影响。防治害虫：甲维盐对很多害虫含有其它农药无法比拟活性，尤其对鳞翅目、双翅目、蓟马类超高效，如红带卷叶蛾、烟蚜夜蛾、棉铃虫、烟草天蛾、小菜蛾粘虫、甜菜夜蛾、旱地贪夜蛾、纷纹夜蛾、甘蓝银纹夜蛾、菜粉蝶、菜心螟、甘蓝横条螟、番茄天蛾、马铃薯甲虫、墨西哥瓢虫等。２）广东省昆虫研究所最近采取多重增效方法，研制成功鱼藤菊酯乳油，处理了以往植物农药生产成本过高等难题，该所生产这种植物农药含有高效、低毒、低残留、无公害等优点，可稀释1000～4000倍使用，使用效果到达国际先进水平。该产品对防治高抗性害虫小菜蛾有特效，而农药费用比化学药品降低二