剖析和研究发现，在可卡因的结构中能够起到麻醉作用的关键是苯甲酸酯。认识到可卡因成分中苯甲酸酯的重要性后，便开始了苯甲酸酯类化合物局部麻醉作用的研究。此发现的重要性在于启发人们研究局部麻醉药完全可以抛开可卡因的结构，避开可卡因结构所带来的毒性。1904年人们合成了局部麻醉作用优良的普鲁卡因。
同样，依据构效关系（分子结构和效果的对应关系），人们以普鲁卡因结构中的对氨基苯甲酸酯为基础，合成了许多药效好、毒副作用小的不同种类的麻醉药物。药物化学家利用构效关系来设计新药已经有几十年了，美国国家环保局也利用构效关系来推测新的、未测试的化学品的毒性。这方面的工作在化学界越来越受到重视，从以上例子可以看出构效关系知识对安全化学品设计的重要作用。
寻求有毒化学品的替代品
有些有毒化学品的功能是完全可以由其他无毒的化学品来替代的，因此，在设计安全化学品时，我们也可以完全抛开原有物质，而寻找另一类化学物质来完成它们的功能。按照这一思路，人们曾经成功地用异噻唑酮来代替有机锡作为船体外壳的防垢剂。
行驶在海洋上的船舶，其部分外壳沉没于海水中，时间长了会长出海洋生物如海藻和贝壳之类，从而增大船体运动的阻力，因此常称为“污垢”。虽然这些污垢看起来并无害处，但实际中会使燃料消耗增加30%，增大船的服务和清洁处理费用，降低船速，延长晒干船坞的时间等。
为了防止船体外壳上污垢的生成，人们常在船壳上使用防垢涂料。自20世纪60年代人们发现有机锡的防垢特性以来，有机锡特别是三丁基锡防垢涂料得到越来越广泛的应用。有机锡防垢涂料虽然能有效减少海洋生物对船舶造成的危害，控制船体污垢的增长，但同时也带来广泛的环境问题。这类涂料的使用能够引起雌性海产贝类变性，不仅危害了海洋生物，同时也通过食物链对人体健康产生危害。于是人类开始研究新型涂料，寻找对非结垢水生物种无毒的防垢剂，最终开发出4,5-二氯-2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮，作为新的防船体结垢涂料。
这个被称为“海洋9号”的新型防垢涂料，虽然对某些海洋鱼、虾、贝的急性毒性不低，但慢性毒性低，对繁殖无影响，在海水及底泥中能被微生物降解为毒性很小的化合物。和有机锡涂料相比，它对海洋生态环境的危害要小得多，是一种理想的海船防垢剂，因而荣获首届（1996年）美国“总统绿色化学挑战奖”。
再举一个例子。大家知道，用于空调制冷剂的氯氟烃类，是破坏大气臭氧层的主要因素，禁止使用这类化合物已达成共识。根据《保护臭氧层国际公约》要求，至1998年氯氟烃的生产量要降低50%，最终要完全禁止生产使用氯氟烃类化合物。我国于2007年就淘汰了此类制冷剂。目前国际上使用的替代品有氢氯氟烃类、氢氟烃类、烃类、全氟烃类。
我国现阶段主要是用氢氯氟烃作为替代品。根据研究，人们认为氯氟烃对臭氧的作用主要是其中所含的氯和溴，把氯氟烃中的氯原子用氢原子来替代，由于含有氢原子的氢氯氟烃和氢氟烃在对流层被氧化，很少进入平流层破坏臭氧层，它们对臭氧层的破坏要少得多。但由于这些物质释放到大气中会增加温室效应，所以，它们只是一类过渡替代物，最终也将被淘汰。
（作者单位：安徽师范大学）