文档介绍：第四章设计更加安全化学品的应用
第一节用硅对碳进行等电排置换设计更加安全的化学品
第二节设计可生物降解的化学品
第三节设计对水生生物更安全的化学品
参考文献
四川大学化学学院
第一节 用硅对碳进行等电排置换设计设计安全的化学品
硅是碳的
等电排原子
硅化合物
和碳化合物
的差异
有机硅化合
物的降解和
氧化代谢
硅取代的环
境安全化学
品的例子
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碳和硅:
4A族元素,在化学性质上有相似性:
硅和碳都是4价金属,
能形成四面体结构,
能与碳形成稳定化学键。
有机硅化合物存在时间有限
杀虫剂
例
一、硅是碳的等电排原子
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神经传递质乙酰胆碱(Acetylcholine)的天然类似物尿烷,是乙酰胆碱的拮抗药, 硅取代物与其对应碳化合物的药剂反应曲线完全相同,但老鼠实验发现,硅取代物的毒性要比对应碳化合物的低得多
乙酰胆碱
尿烷
蝇覃碱拮抗剂(Muscarinic Antagonistis)
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氨基甲酸酯
氨基甲酸酯的硅取代等电排置换物
(更易于降解
对环境的危害减小)
对苍蝇有相似的毒性
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硅形成的双键或三元环化合物在空气及潮气中均极不稳定
硅与氮、氧等杂原子形成的单键是强化学键,但能水解
Si-H键的极化程度大于C-H键
聚硅烯在空气中稳定存在 more
二、硅化合物和碳化合物的差异
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[SiH2-CH2-CH2-SiH2-CH2-SiH2-CH2]n
聚硅乙烯,对空气稳定
H2C=CH2 乙烯稳定
H2Si=CH2 硅乙烯不稳定
[CH2 CH2 CH2 CH2 CH2CH2]n 聚乙烯,稳定
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差异:由于硅原子与碳原子的大小有一定差异,因此其化学反应性能也有重大差异。
当硅原子与不能饱和碳原子邻近相连时,化合物是稳定的,但与其碳类似物质相比,却又会被酸催化而发生C-Si键断裂。
因此,在用硅对碳进行等电排置换时要考虑目标物的使用环境,合理利用这些特性,这就为设计环境上可降解产物提供了用武之地。
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