Question

杜邦公司因發(fā)明了一項(xiàng)新技術(shù)而獲得2003年美國總統(tǒng)綠色化學(xué)獎，該技術(shù)利用基因工程將酵母菌的基因引入一種大腸桿菌，用來將葡萄糖發(fā)酵生成1，3-丙二醇（HOCH₂CH₂CH₂OH）。

（1）在上述發(fā)酵過程中，葡萄糖首先轉(zhuǎn)化為二羥基丙酮一磷酸酯，承受后轉(zhuǎn)化為目標(biāo)產(chǎn)物。該反應(yīng)對一葡萄糖的原子利用率為________________________________________________。（原子利用率是目標(biāo)產(chǎn)物的相對分子質(zhì)量除以反應(yīng)物相對原子質(zhì)量之和乘以100%）

（2）產(chǎn)生1，3-丙二醇的傳統(tǒng)工藝是以石油為原料按下述路線進(jìn)行的：石油→乙烯→環(huán)氧乙烷→3-羥基丙醛→1，3-丙二醇。獲得3羥基丙醛的反應(yīng)在乙醚溶劑中進(jìn)行，用鈷或銠作催化劑，溫度為80 ℃，壓強(qiáng)為10⁷Pa；后一反應(yīng)用鎳作催化劑，溫度為80—1 200 ℃，壓強(qiáng)為1.6×10⁷Pa。對比之下，新工藝至少具有哪些綠色化學(xué)特征？

Answer 1

解析：（1）根據(jù)原子利用率的概念，葡萄糖轉(zhuǎn)化為1，3-丙二醇（C₆H₁₂O₆→2C₃H₈O₂），原子利用率=（2×76/180）×100%=84.4%。

(2)利用生物基因工程制1，3-丙二醇與傳統(tǒng)工藝制1，3-丙二醇對比，可發(fā)現(xiàn)前者具有一些綠色化學(xué)特征：如原子利用率提高，使用了可再生的植物資源，反應(yīng)在溫和條件下進(jìn)行因而能耗低，不使用貴金屬作催化劑，不使用有機(jī)溶劑，有毒污染物排入少，反應(yīng)在溫和條件下進(jìn)行時不使用高壓設(shè)備等。

答案：（1）84.4%  （2）略