生命元素与绿色化学(化学元素与人体健康课件).ppt

生命元素与绿色化学,杨桂琴,1 生命元素、有益元素、沾染元素、有毒元素 科学工作者通过研究环境元素和生命元素的关系，了解到生物体在适应生存和进化中，逐渐形成一套摄入、排泄和适应这些元素的保护机制。元素是如何被选择的，这是一个有趣而尚未完全解决的问题，但在生物演化过程中，总结了一些元素被生物选择的规则，了解其中的两点：（1）丰度规则 当生物的功能可以从几种可用元素中选择其一去实现时，生物选择了在自然界存在较丰富的那种元素。（2）有效规则 生物要选择更加有效的化合物加以利用。,生命元素,研究表明，存在于生命体内的元素可分为四种类型：(1)生命元素：按其含量的不同，又分为常量元 素和微量元素；(2)有益元素(可能为潜在的生命元素)；(3)沾污元素；(4)有毒元素。,生命元素：是指在生物体中能维持其正常生命活动功能所不可缺少的元素。人体内大约含有27种生命元素。其中常量元素为：O、C、H、N、Ca、P、K、S、Cl、Na、Mg等，约占人体重的99.95%，微量元素仅占人体重的0.05%，它们是：Fe、F、Zn、Si、Br、Sn、Cu、V、I、Mn、Cr、Se、Mo、Ni、Co，但其作用不小，此外还有B。在生命元素中13种非金属元素（H、C、N、O、P、S、F、Cl、Br、I、Si、Se、B），除H外集中在p区右上角，14种生物金属在周期表中有两个主要密集区：一是A、A族的四金属“岛”（K、Na、Ca、Mg），它们是常量元素；二是第一过渡系，它们是微量元素，是生物体中金属蛋白和金属酶的重要结构成分。,有益元素：是指人体中假若缺少这些元素(如Li、Ce、Al、As、Rb、Ti、Sr、B和稀土元素)虽然可以维持生命，但不能认为是健康的。沾污元素：有2030种普遍存在于各组织中的元素，它们的浓度是变化的，而它们的生物效应还没有被完全确定，它们也可能来自环境的沾污，因此称沾污元素。有毒元素（污染元素）：当对沾污元素觉察出有害的生理或行为症状时，沾污元素就成为污染元素了，例如，血液中的铅、镉和汞虽然浓度极低，但是起着有害作用，它们是污染元素。,2 元素在人体中的存在形态及生物功能元素在生物体中以不同形态存在，大致可分为四种情况。（1）无机物结构元素Ca、F、P、Si和少量的Mg，以难溶无机化合物形态存在于硬组织中，如SiO2、CaCO3、Ca10(PO4)6(OH)2等。作为结构材料，Ca、P构成骨骼、牙齿。（2）有电化学功能和信息传递功能的离子Na、Mg、K、Ca、Cl等，分别以游离水合阳离子和阴离子形式存在于细胞内、外液中，两者之间维持一定浓度梯度，Ca2+与氨基酸中的羧酸结合起到传递某种生物信息的作用；存在于体液中的Na+、K+、Cl-等起到维持体液中水、电解质平衡和酸、碱平衡的作用。,（3）生物大分子：C、H、O、N、S构成生物大分子，这里系指蛋白质、肽、核酸及类似物等，需要金属元素(例如，Mo、Mn、Fe、Cu、Co、Ni、Zn等)结合的大分子，包括具有催化性能和贮存、转换功能的各种酶。（4）小分子：属于这一类的元素，一般有F、Cl、Br、I、Cu和Fe，存在于抗生素中；Co、Cu、Fe、Mg、V和Ni等存在于卟啉配合物中，如含有Fe2+的血红蛋白负责运载O2的作用；As、Ca、Se、Si和V等存在于其它小分子中。总之，生命必需元素在生物体内的化学形态十分复杂，还有待进一步研究。特别是微量元素，虽然其总含量仅占0.05%，但它在不同体内部位的状态与人体健康关系密切，有些疾病的发生和微量元素的平衡失调有关。,3 污染元素对人体健康的危害目前在人体组织中发现的元素数目已多达70余种，仅在血液中就含有30多种元素。除了上述生命元素外，其余元素是随着自然资源的开发利用和工业发展而进入环境，它们通过大气、水源和食物等途径而侵入机体，有些成为人体中的污染元素。主要污染元素对机体的危害见表。,污染元素对人体的危害,4 生命必需元素的补充和有毒元素的促排 为了弥补生命元素的缺乏，必须自机体外及时予以补充供应。例如，克山病（因缺硒造成），以心肌坏死为主要症状。现在大都采用投硒的方法以提高体内的硒含量，普遍为口服亚硒酸钠或硒盐。又如，地方性甲状腺肿大和地方性克汀病（环境缺碘造成）两种地方病的预防都是用投碘控制，目前我国广泛推广加碘食盐。碘盐是将碘化钾或碘酸盐加入食盐，世界卫生组织推荐的标准是1:100000。而对体内有害金属离子，目前清除办法，是选择合适的螯合剂与其结合成稳定的配合物而排除体外。这种方法称为螯合疗法(或配体疗法)。所用的螯合剂称为促排剂(或解毒剂)。,绿色化学(Green Chemistry),又称:环境无害化学(Environmentally Benign Chemistry)环境友好化学(Environmentally Friendly Chemistry)清洁化学(Clean Chemistry),绿 色 化 学,0 绿色化学概述1.绿色化学研究的主要内容2 组合化学与分子设计,绿 色 化 学,0 绿色化学概述0-1 绿色化学的基本含义0-2 绿色化学提出的背景,目 录,绿色化学,其目标是既从根本上保护环境，又能推进工业生产的发展。与传统化学和化工污染后治理的模式不同，绿色化学的宗旨是从流程的始端就对污染进行控制和治理，对可持续发展和人类生活的改善具有重要意义。,目 录,20世纪化学工业的贡献,20世纪化学工业的贡献,化学工业的主要污染物 废气,化学工业的主要污染物废液,化学工业的主要污染物废渣,化工生产与环境问题,全球十大环境问题：大气污染、臭氧层破坏、全球变暖、海洋污染、淡水资源紧张和污染、土地退化和沙漠化、森林锐减、生物多样性减少、环境公害、有害化学品和危险废物”。,相关图片,化工生产与环境问题,全球十大环境问题：其中七个问题与化学物质污染有关，另外三个问题与化学污染有间接关系。对环境的污染，化学品及其生产过程的问题是比较严重的。,20世纪化学工业带来的污染(世界八大公害事件),世界八大公害事件,世界八大公害事件,其它化学污染,问题的提出,事件提高了人类对化学品对生态环境、人身健康、社区安全影响的普遍关注。美国政府提出的有关规定：19001960年 制定了16项环保法规 19601995年间 制定了100项环保法律。,问题的提出,经过几十年的努力，这些污染的控制、治理和研究已取得了巨大的成绩，发明了处理废弃物的方法，治理了危险的污染点，减少了废弃物的排放。,问题的提出,但各国生产使用的化学产品产量巨大，如美国每年约排放3109t，化学废弃物进入环境，用于控制治理或掩埋废弃物的花费巨大。美国化学工业每年要花1500亿美元去控制、处理或掩埋这些废弃物。,问题的提出,我国政府和地方政府投入了3500亿人民币用于治理环境污染，“十五”期间将投入7000亿元人民币治理环境污染，给国家、企业、消费者带来了沉重的负袒，而且这些环境治理并没有从根本上预防和解决环境问题。,经济发展中粗放型经济增长模式的实践 体现在企业生产中表现为高投入、高消耗、低产出、低效益和高污染,有关统计资料显示：,绿色化学的一种说法,绿色化学又称为环境无害化学(EnvironmentalBenign Chemistry)，是利用化学来防止污染的一门科学。其研究目的是：通过利用一系列的原理与方法来降低或除去化学产品设计、制造与应用中有害物质的使用与产生，使化学产品或过程的设计更加环保化。绿色化学包括所有可以降低对人类健康与环境产生负面影响的化学方法和技术，在此基础上产生的环境无害化工过程，被称为绿色化工(Green Chemical Engineering)。,绿色化学与化工中的提法,绿色化学以“原子经济反应”为中心。“原子经济反应”是原料中的每一个原子进入产品，从而实现废物的零排放”，同时还包括可再生资源利用。使用无毒无害原料，无毒无害催化剂和溶剂；还要求生产环境友好产品，达到使用后回归自然或者重复利用的目的；绿色化学的内容可简要归纳如下图所示：,绿色化学的内容简要示意,绿色化学与化工闵恩泽 吴巍等著,原子经济反应高选择性反应,环境友好产品产品重复利用,无毒无害原料可再生资源,原子经济性(Atom Economy)的概念,绿色化学以“原子经济反应”为中心。“原子经济反应”是原料中的每一个原子进入产品，从而实现废物的零排放”，同时还包括可再生资源利用。使用无毒无害原料，无毒无害催化剂和溶剂；还要求生产环境友好产品，达到使用后回归自然或者重复利用的目的；绿色化学的内容可简要归纳如下图所示：,原子经济性(Atom Economy)的概念,原子经济性的概念是1991年美国著名有机化学家Trost出的，他以原子利用率衡量反应的原子经济性：原子利用率=100%,被利用原子的质量 反应物质的原子量总和,原子水平上看化学反应:只有实现原料分子中的原子百分之百地转变成产物，才能实现废物“零排放(Zero emission),原子经济性(Atom Economy)的概念,化工生产上常用的产率或收率：产率=100%,目的产品质量理论上原料变为目的产品质量,传统宏观量上看化学反应,原子经济性(Atom Economy)的概念,原子利用率越高，反应产生的废弃物越少，对环境造成的污染也越少。在一般的有机合成反应中：A+B=C+D 主产物副产物反应产生的副产物D往往是废物，因此可成为环境的污染源。,原子经济性(Atom Economy)的概念,绿色合成应该是原子经济性的，即原料的原子100%转化成产物，不产生废弃物。应使用产率和原子经济性两个概念，作为评估一个化学工艺过程的标准，才能实现更“绿色化”、更有效的化学合成反应。,原子经济性(Atom Economy)的概念,针对目前条件尚不可能将所有反应的原子经济性都提高到100%的现状：可从两方面努力，实现原子经济性不断寻找新的反应途径来提高合成反应过程的原子利用率或对传统的化学反应过程不断提高反应的选择性,不断实现化学合成过程的绿色化：,新合成原料 新催化材料 新合成加工途径 新反应器设计 学科交叉结合 由知识创新技术创新,化学工程,目前绿色化学研究的主要方面,原料的绿色化 催化剂的绿色化 溶剂的绿色化 产品的绿色化 反应过程的绿色化,提出“绿色化学”的意义,由于环境监控、治理及社区安全、人身健康保险等费用的增加，绿色化学当前不仅仅是为了环保，也是降低成本、充分利用资源的需要。,目 录,绿 色 化 学,绿色化学研究的主要内容1-1 产品的绿色化1-2 原料的绿色化1-3 溶剂的绿色化1-4 催化剂的绿色化1-5 工艺的绿色化,目 录,绿色化学的十二条原则,废物产生最小化(零排放,Zero emissio)(2)原子经济(Atom economy)反应最大化(3)有毒、有害物质用量最小化；(4)有效产品/毒性物质比率最大化；(5)溶剂和其他助剂辅料用量最小化；(6)可再生、回收资源的利用最大化；,绿色化学的十二条原则,(7)低能耗(8)尽力避免毒、副反应的产生；(9)选用理想的催化剂；(10)产物对环境无害；(11)有害物质生产中预防性检控措施；(12)选用具有最小危害性的原料和中间体。与化学工业技术进步的结合：化工绿色化和设备小型化、过程集成化,1-1 产品的绿色化,绿色产品又称环境友好产品，是指产品在使用过程中和使用后不会危害生态环境和人体健康，产品具有合理的使用功能及使用寿命，产品易于回收、利用和再生，报废后易于处置，在环境条件下易于降解。,产品的绿色化,美国有近一百五十万住户为白蚁所困扰，每年需一千五百万美元的开支用于对付白蚁，相应带来的环境污染问题也相当严重。Dow Argo ScienceLLC公 司由于发展了高效低毒的杀虫剂而获得1999年美国总统绿色化学挑战奖的设计安全化学品奖。,其它产品绿色化的实例,(1)以往为了防止许多海洋植物与小动物在船体表面生长，常使用氧化三基锡(TBTO)作防垢剂。但TBTO不仅有毒，而且会在生物体内积累及使水生贝壳类动物的贝壳增厚。RohmHaas，因为他们于1996年研制成功并生产了对环境安全的船舶防垢剂 Sea Nine(“海洋9”)无毒，且生物积累几乎为零。为此获设计更安全化学品奖。,1-1 产品的绿色化,(2)Donlar公司，由于其开发了两个高效工艺以生产热聚天冬氨酸，这是一种可代替聚丙烯酸使用的可生物降解产品，为此获小型企业奖。,目 录,产品的绿色化,(3)杀虫剂据报道，1996年Rohm&Haas公司开发的CONFIRM杀虫剂在农业上能选择性的、有效的杀死毛虫而不使生态系统产生大的危害，如对许多益虫(蜜蜂等)无害，而且不发生生物积累、不挥发、不在环境中长久残留。,产品的绿色化,(4)除草剂据报道，2000年南开大学元素有机研究所在李正名教授领导下研制成功的新型除草剂“单嘧璜隆”，不仅对危害作物的主要杂草如播娘蒿、马齿苋、荠菜、茅草和马唐等具有很好的防除功能，而且对温血动物几乎无毒。,产品的绿色化,(5)我国科技人员很早就开始了对光降解、生物降解和双降解塑料进行了广泛的研究，取得了较多研究成果，光降解PE地膜的研制和推广应用现已初具规模。保护大气臭氧层的氟氯烃代用品也已在开始使用。,1-2 原料的绿色化,采用无毒、无害原料；用可再生资源为原料。,目 录,利用可再生的资源合成化学品,利用生物质(生物原料)(Biomass)代替当前广泛使用的石油，是保护环境的一个长远的发展方向。Taxas A&M大学的M.Holzapple教授开发了一套用石灰处理和细菌发酵等简单技术，把废生物质转化成动物饲料、工业化学品和燃料，是人类在这个重大问题上一个初步尝试，为此获1996年美国总统绿色化学挑战奖中的学术奖。,其它利用可再生的资源合成化学品,(1)生物质气化制氢气S.Y.Lin 等人用木材剂农作物残渣为原料，以NaOH作催化剂，用Ca(OH)2作CO2吸收剂，通过下列反应制取氢气:C+H2O CaCO3+H2,NaOHCa(OH)2,CaO,H2O,其它利用可再生的资源合成化学品,(2)用葡萄糖制己二酸 己二酸的传统合成路线为：苯 环己烷(环己酮+环己醇)己二酸,Ni-Al2O32.555.32MPa,Co-O20.870.97MPa,Ni-Al2O32.555.32MPa,其它利用可再生的资源合成化学品,(2)用葡萄糖制己二酸 等人用葡萄糖作原料，通过生物技术合成了己二酸：葡萄糖 3-脱氢莽草酸 顺，顺-粘糖酸 己二酸此法不仅不需用有毒的苯，而且合成条件也温和得多。,大肠杆菌,大肠杆菌,大肠杆菌,1-3 溶剂的绿色化,化学污染不仅来源于原料和产品，而且与反应介质、分离和配方中使用的溶剂有关，有毒挥发性溶剂替代品的研究是绿色化学的重要研究方向。,目 录,溶剂的绿色化,在有机化学中开发绿色溶剂，科学家们首先想到的是水，目前已有许多项以水代替传统有机溶剂的研究工作在进行。还有研究水或近临界水作为溶剂以及有机溶剂/水相界面反应。,溶剂的绿色化,超临界流体(SCF)是指处于超临界温度和超临界压力下的流体，是一种介于气态和液态之间的状态，其密度接近液体，因而有常规液态溶剂的溶解度；其粘度接近气态，因而又具有很高的传递速度。,溶剂的绿色化,超临界流体还具有很高的可压缩性，其溶解度、粘度和密度等性能均可由压力和温度的变化来调节。由于这些性质，超临界流体在提取、萃取、色谱分离和作为反应溶剂等方面都表现出特有的优越性。其中，超临界二氧化碳流体由于价廉、无毒、不可燃等优点而应用最广。(最活跃的研究项目之一),超临界二氧化碳萃取,溶剂的绿色化,固态反应 采用无溶剂的固相反应也是避免使用挥发性溶剂的一个研究动向。固态反应是在无溶剂化作用的新颖化学环境下进行的反应，有时可比在溶剂中反应更有效；并有更好的选择性。如用微波来促进固、固相有机反应 某些固态反应已用于工业生产。,1-4 催化剂的绿色化,在各种催化剂中，酸性催化剂用量占有绝对的优势，约为3/4左右，而其中液体酸占有相当大的比例，因此开发固体酸代替这些液体酸自然成为当今全世界化学工业盼望的新技术之一。,目 录,无毒无害固体酸代替液体酸的成功实例,异丙苯(isopropyl benzene)：重要的基本有机化工原料，主要用于合成苯酚(在农药、医药、炸药及合成树脂方面有广泛用途)。以异丙苯(IPB)生产过程为例，比较：分别用AlCl3催化剂和分子筛固体酸催化剂的合成工艺,异丙苯生产过程比较,烃化反应器,催化剂分离器,水洗系统,蒸馏系统,中和系统,产品,废气,苯,丙烯,AlCl3+HCl,水,NaOH,废酸,废渣,烃化反应器,蒸馏系统,产品,苯,丙烯,(a)AlCl3催化剂工艺,(b)分子筛固体催化剂工艺,分子筛改造AlCl3装置三废排放对比,高活性、高选择性+过程简化投资、过程效率；分子筛催化剂无毒无腐蚀性、可完全再生；取得显著经济效益和环境效益。,1-5 工艺的绿色化,绿色化学与铬盐工业的新一代产业革命化学进展1998.6(Vol 10,No 2)中国科学院化工冶金研究所 摘要：本文介绍了铬盐生产的绿色化学研究的内容和方法，所开拓的熔盐液相氧化高浓介质单向分离介稳态相分离碳化循环转化的多相反应与分离系统的绿色化学新原理，资源深度利用反应介质内循环零排放的完整绿色工业化学体系。,目 录,工艺的绿色化,提出了从铬铁矿生产铬盐系列产品的新工艺，铬盐生产的绿色化学过程理论上不消耗除矿石、空气以外的其它原料，不产生废弃物，总反应示意为：Fe(CrO2)2+O2 Fe2O3+Cr系列产品 铬的转化率接近100%铬渣含铬总量由老工艺的5%可降至0.1%，从根本上解决了铬的深度利用问题。,工艺的绿色化,提出用NaOH为多元基质的低温熔盐(550)流动介质中的连续氧化扩高浓介质单向分离扩碳化循环转化系列新工艺取代Na2CO3高温氧化焙烧(1100)和后序的生产铬盐系列产品的全部老工艺，建立高效、高选择性的多相反应与分离新系统和低消耗、零排放的绿色化学新过程，以从根本上解决传统生产方法污染环境、浪费资源和能源的世界性难题，已在实验室扩试工业模拟取得突破性阶段进展，并直接与大企业结合，以便我国领先实现毒性铬的清洁生产。,工艺的绿色化,使用QBASIC高级语言进行了计算机编程计算 计算程序从已编入的数据库中调出各组分的热力学基本参数进行计算1.熔盐流动介质中的高效化学反应新系统2.熔盐液相氯化铬铁矿的热力学分析3.熔盐液相氧化铬铁矿的动力学和化学反应工程研究,目 录,绿 色 化 学,2 组合化学与分子设计2-1 组合化学2-2 分子设计,2-1 组合化学(Combinatorial Chemistry),2-1-1 定义 组合化学是一门将化学合成、组合理论、计算机辅助设计及机器人结合为一体的技术。它根据组合原理在短时间内将不同构建模块以共价键系统地、反复地进行连接，从而产生大批的分子多样性群体，形成化合物库(Compound-Library)；然后，运用组合原理，以巧妙的手段对化合物库进行筛选、优化，得到可能的有目标性能的化合物结构的科学。,目 录,组合化学(Combinatorial Chemistry),2-1-2 特点 组合化学与传统合成有显著的不同。传统合成方法每次只合成一个化合物；组合合成用一个构建模块的n个单元与另一个构建模块的n个单元同时进行一步反应，得到nn个化合物；若进行m步反应，则得到(nn)m个化合物。有人作过统计，一个化学家用组合化学方法在 26 周的工作量，十个化学家用传统合成方法要花费一年的时间才能完成。所以，组合化学大幅度提高了新化合物的合成和筛选效率，减少了时间和资金的消耗，成为20世纪末化学研究的一个热点。,目 录,组合化学(Combinatorial Chemistry),2-1-3 合成技术 组合化学合成包括化合物库的制备、库成分的检测及目标化合物的筛选三个步骤。化合物库的制备包括固相合成和液相合成两种技术，一般模块的制备以液相合成为主，而库的建立以固相合成为主。,组合化学合成技术,目 录,组合化学,1.多针同步合成 多针同步合成是固相合成的基本方法。将96只带有载体针的小棒固定在同一块板上，其位置与 96 孔滴度板相对应，然后在96个孔中分别加入不同的反应物及试剂，即可同步合成96个样品。,1.多针同步合成,在玻璃管的上端加一个硅橡胶垫片，可用注射器加样，管的外面有一个列管式夹层，可对反应物加热或冷却。他们以此装置合成40个乙酰脲衍生物和具有生理活性的1，4-苯并二氮卓衍生物。,混合-分离随机合成法 概述混分法示意图,组合化学,2-1-4 应用 1.新材料的开发 近十年来，已报道许多以组合化学方法开发的新材料，如抗磁材料、磷光材料、介电材料、铁电材料半导体、催化剂、沸石和聚合物及复合材料等。,目 录,组合化学,2-1-4 应用 2.催化剂筛选 催化剂传统的筛选法是试凑法，工作量大，效率不高。目前，科学家们用各种方法设计和建立了催化剂库，对催化剂进行快速筛选，已取得不少成果。,2-1-4 组合化学的应用,3 新药物的合成与筛选 迄今为止，组合化学最多的应用是新药物的设计、合成和筛选方面。将组合化学(随机设计，合理筛选)与合理药物设计(合理设计，随机筛选)两种不同的方法联用设计合成了新奇的胶原酶抑制剂，能够抑制引起癌转移和关节炎的胶原酶(Coll-agenases),这些工作有利于获得更加有效的抑制癌细胞转移和治疗关节炎的新药。,2-1-4 组合化学的应用,4.新农药的合成和筛选 近十年来，组合化学法结合高通量的筛选，大大加快农药研究开发的速度，如艾格福公司每年可合成5万个新化合物；诺华公司目前的筛选能力是每年10万个新化合物；捷利康公司19951997年，化合物的筛选能力从每年1万个提高到10万个，1998年为12万个，2000年为20万个。,目 录,2-2 分子设计,分子设计就是应用一定的理论和实验的积累构造出具有某种特质的新分子（或复合物、催化剂等）。,目 录,2-2 分子设计,分子设计的意义主要是提高寻找具有特定性质分子的命中率、节省人力、财力、提高效益。例如，国外大的实验室进行有机合成往往先是在计算机上走通路线，再合成，这样可以少走弯路、节省人力、财力。药物氟哌酸就是通过分子设计产生的。1980年到现在还在生产，已产生了巨大的经济效益。,目 录,分子设计方法,计算机模拟是科学的分子设计方法 分子设计当前主要应用于医药(药物设计)、农用化学品(除草剂设计、农药设计、杀虫剂设计等)和材料领域。传统先导化合物发现方法是先大量合成，再逐个筛选。传统方法因筛选技术落后、周期长、代价昂贵，资源浪费和环境污染而具有很大的局限性。,分子设计的过程,以药物分子设计为例数据收集确定药物发挥药效机理的作用方式并找出药效团参数提取与建模方法的选择模型建立随机检验设计新分子合成及性能测试以反馈给分子设计者,催化剂分子设计进展,催化剂分子设计在以下几方面取得成功：特异择形催化反应沸石催化剂的选择特异行微孔结构合成模型化方法用于指导模板选择碳氢裂解过程中模型化甲醇转变为二甲醚机理的建立烷烃在沸石上的模型化等20世纪80年代开始，发展迅速，探索有限。,分子设计的过程,计算机分子设计是通过计算机模拟手段预测具有指定性质(或性能)的分子的可能结构。采用对分子结构进行系统的有规律的变化和模拟,寻找性质与结构变化之间的相关关系,从而建立结构性质关系模型以用于创造新分子。这种设计方法的应用软件应具备强大逻辑功能，以得到较广泛应用。,建立化学数据库加快化学创新、发展步伐,化学数据库,计算机辅助系统是解决结构解析困难的唯一理想途径，波谱模拟和结构解析是化学家发现未知新化合物结构，探索物质本质，实现知识创新的最重要手段,化学数据库,化学数据库是化学知识创新的物质(信息资源)基础，化学知识的创新和发展在相当一段时期内，主要依靠对已有化学信息的加工、贮存和检索。化学数据库的建立和应用加速了化学的创新和发展，为化学生产和研究提供了强大的动力。,计算机辅助设计合成路线,优新合成路线包括采用无毒无害的原料，尽量不用或少用有机溶剂，温和的反应条件，环境友好的清洁工艺，尽量少的合成步骤，较低的成本和较高的收得率等，难度很大。1969年，美国的Coery 和Wipke开发了第一个计算机辅助设计合成路线的程序。,计算机辅助设计合成路线,多年来，经科学家们潜心研究，已编制成不少程序。美国环境保护署（EPA）设计了全世界首个绿色化学专家系统（Green Chemistry Expert System）程序。,加强绿色化学意识,绿色化学不是一门独立的学科，它是一种战略方针，一种指导思想，一种研究政策。应该牢固树立起绿色化学的意识，每一个年轻的化学工作者都能成为未来的自觉的绿色化学家。作为2l世纪的化学工作者，我们有能力去发展新的、对环境更友善的绿色化学，以防止化学污染，这也是我们义不容辞的责任。,加强绿色化学意识,2l 世纪的化学 绿色化学，不但有重大的社会、环境效益，对化学本身，也可以说是一个新阶段最终杜绝化学污染源，实现绿色化学的目标，无疑在科学技术上、经济上都是极为困难的，对化学界是一个巨大的挑战过去，化学科学强调化合物的功能、化学反应的效率，较少研究不利或有害的作用，因此化学家缺乏这方面的知识和训练。,绿色化学有关书籍,X13/Y67绿色化学与技术/2001/杨家玲主编TQ02/L27(2)TQ02/L27(2)绿色化工与绿色环保/2002/梁朝林等编著X13/Z27绿色化学导论/2000/仲崇立编著,