Zielona synteza

Ekoportal.eu - ochrona środowiska ekologia ochrona przyrody recykling biopaliwa GMO odpady
Zielona synteza
Strona 1 z 3
Co to jest „zielona chemia” (green chemistry)?
Chemia na ogół kojarzy się z kolorowymi substancjami kipiącymi w tajemniczo wyglądających aparaturach. Wbrew
tej wizji „zieloność” chemii nie wynika wcale z koloru używanych reagentów. To co zielone kojarzy się z naturą,
przyrodą, według psychologów zielony kolor działa uspokajająco. I właśnie z takiego rozumowania wynika
„zieloność” zielonej chemii. Chodzi o to aby planować procesy chemiczne i kreować nowe substancje tak, by były one
możliwie najmniej szkodliwe dla środowiska naturalnego i dla zdrowia człowieka. Uspokoić ludzi, którym chemia
kojarzy się wyłącznie z zanieczyszczeniami i truciznami. Bo przecież nie możemy wyeliminować chemii z naszego
życia. Możemy ją natomiast zazielenić..
No i jeszcze jedno: chemia nigdy nie będzie do końca zielona. Wraz z rozwojem nauki pojawiają się bowiem nowe
możliwości uczynienia jej jeszcze bardziej zieloną. I to jest właśnie głównym celem „zielonych” chemików.
strona 1 / 3
Ekoportal.eu - ochrona środowiska ekologia ochrona przyrody recykling biopaliwa GMO odpady
Zielona synteza
kliknij aby powiększyćCo to jest „zielona synteza”?
Zielona chemia to pojęcie bardzo ogólne, możemy znaleźć przykłady możliwych zielonych procesów w niemalże
wszystkich dziedzinach życia. Ich, choćby zwięzłe, zaprezentowanie wymagałoby znacznie obszerniejszej publikacji
niż ta.
Zielona synteza dotyczy procesów prowadzących do otrzymania związków chemicznych. Jest częścią zielonej chemii i
także charakteryzuje się koniecznością globalnego, patrzenia na proces chemiczny oddziałujący na środowisko
naturalne. Uwzględnia wydajność reakcji, ekonomię atomową, charakter użytych rozpuszczalników, odnawialność
substratów, energochłonność i wiele innych czynników. Zielona synteza nie obejmuje jednak takich zagadnień jak
zastosowanie biodegradowalnych środków czystości, ekstrakcji kofeiny z kawy nadkrytycznym CO2, barwienia tkanin
i innych, wchodzących jak najbardziej w zakres zielonej chemii.
Dlaczego zmniejszanie ilości etapów syntezy ma tak ogromne znaczenie w zielonej syntezie.
Rozważmy następujący przykład. Dwie różne syntezy prowadzą do tego samego produktu. Jedna jest syntezą
jednoetapową, druga ma ich.. dwadzieścia jeden. Załóżmy w tej pierwszej wydajność 80% (dość dobra). Załóżmy w tej
drugiej wydajność 90% dla wszystkich etapów. (jest to oczywiście prawie niemożliwe – zwykle w chemii organicznej
wydajności rzędu 80% określa się już jako bardzo dobre).
Wydajność całego procesu dla pierwszej syntezy wyniesie 80%, bo mamy tylko jeden etap. Obliczmy teraz wydajność
dla drugiego procesu: 90% x 90% x 90%.. i tak dalej, jeszcze osiemnaście razy. Łącznie otrzymamy więc 0,921 czyli
niecałe 11%! A jaka byłaby gdyby wydajności poszczególnych etapów były niższe?
Synteza dwudziestojednoetapowa to przykład ekstremalny, lecz realny. Przytoczony poniżej schemat syntezy tropinolu
jest zupełnie poprawny. Można jednak uzyskać tropinol także w innej, jednoetapowej reakcji, której schemat także
umieszczono poniżej.
Który z procesów ma szanse być bardziej zielony raczej nietrudno odgadnąć.
strona 2 / 3
Ekoportal.eu - ochrona środowiska ekologia ochrona przyrody recykling biopaliwa GMO odpady
Zielona synteza
Co to jest ekonomia atomowa?
Zwykle mówiąc o wydajności reakcji mamy na myśli stosunek otrzymanej ilości produktu do maksymalnej ilości jaką
moglibyśmy teoretycznie otrzymać z użytych substratów. Ekonomia atomowa każe patrzeć na syntezę zgoła inaczej.
Uwzględnia się tu wszystkie substancje które biorą udział w reakcji i ulegają zużyciu. Bo cóż z tego że wydajność
syntezy wyniesie 100% jeśli poza produktem wytworzymy ogromną ilość produktów ubocznych – będących przecież
niczym innym jak chemicznym odpadem – często na dodatek toksycznym. Procentowy wskaźnik ekonomii atomowej
obliczamy dzieląc masę molową produktu przez sumę mas molowych wszystkich substancji które zostały zużyte
podczas reakcji. Wnioski:
- reakcje addycji i przegrupowania mają przewagę nad reakcjami substytucji, a te z kolei nad reakcjami eliminacji;
- ilekroć jest to możliwe należy stosować katalizatory, a nie reagenty w ilościach stechiometrycznych.
poprzednia - następna »»
strona 3 / 3