«Зелена» хімія

Содержание

Слайд 2

Основні підходи “зеленої хімії” Враховує всі етапи “життєвого циклу” хімічного продукту

Основні підходи “зеленої хімії”

Враховує всі етапи “життєвого циклу” хімічного продукту
Намагається створити

такий хімічний продукт/процес, який є повністю безпечним
3. Працює як система принципів

Забезпечення сталого розвитку

Слайд 3

Основні напрями Переробка, утилізація, знешкодження Виключення використання/утворення небезпечних продуктів

Основні напрями

Переробка, утилізація, знешкодження

Виключення використання/утворення небезпечних продуктів

Слайд 4

12 принципів «зеленої» хімії 1. Упередження. 2. Економія атомів. 3. Зниження

12 принципів «зеленої» хімії

1. Упередження.
2. Економія атомів.
3. Зниження шкідливості процесів та

продуктів синтезу.
4. Конструювання «зелених» матеріалів.
5. Використання менш шкідливих допоміжних реагентів.
6. Енергозбереження.
7. Використання відновлюваної сировини.

Paul Anastas

John C. Warner

Слайд 5

8. Зменшення кількості проміжних стадій. 9. Використання каталітичних процесів. 10. Дизайн

8. Зменшення кількості проміжних стадій.
9. Використання каталітичних процесів.
10. Дизайн продуктів, що

біорозкладаються.
11. Забезпечення аналітичного контролю в реальному часі.
12. Попередження аварій.

12 принципів «зеленої» хімії

Слайд 6

P – Prevent wastes R – Renewable materials O – Omit

P – Prevent wastes
R – Renewable materials
O – Omit

derivatisation steps
D – Degradable chemical products
U – Use of safe synthetic methods
C – Catalytic reagents
T – Temperature, Pressure ambient
I – In-Process monitoring
V – Very few auxiliary substrates
E – E-factor, maximise feed in product
L – Low toxicity of chemical products
Y – Yes, it is safe
S. L. Y. Tang, R. L. Smith and M. Poliakoff, Green Chem., 2005, 7,761.
Слайд 7

Основні поняття Небезпека Ризик = f (небезпека×час дії) Оцінка ефективності синтезу:

Основні поняття
Небезпека
Ризик = f (небезпека×час дії)
Оцінка ефективності синтезу:
Економія атомів (використання атомів)

АЕ
Е(nvironmental)-фактор – кг відходів на 1 кг продукту
RME -фактор
CE -фактор
MI -фактор

R. A. Sheldon

Barry Trost

Roger A. Sheldon, Fundamentals of Green chemistry: efficiency in reaction design // Chem. Soc. Rev., 2012, 41, 1437-1451.

Слайд 8

“Використання” атомів, Е-фактор Roger A. Sheldon, E factors, green chemistry and

“Використання” атомів, Е-фактор

Roger A. Sheldon, E factors, green chemistry and catalysis:

an odyssey // Chem. Commun., 2008, 3352-3365.

“Використання атомів” (АЕ)= Відносна мол. маса бажаного продукту/ сума відн. мол. мас усіх утворених продуктів

АЕ= 56/192= 0.29 (29%)

Е(nvironmental)-фактор – кг відходів на 1 кг продукту

Слайд 9

“Використання” атомів, Е-фактор Roger A. Sheldon “E factors, green chemistry and

“Використання” атомів, Е-фактор

Roger A. Sheldon “E factors, green chemistry and catalysis:

an odyssey / Chem. Commun., 2008, 3352-3365.

АЕ= 126/2281= 5%

Е-фактор (теор.)= 2282/126= 17%
Е-фактор (практ.)= 40%

Слайд 10

Е-фактор: хімічна промисловість Roger A. Sheldon “E factors, green chemistry and

Е-фактор: хімічна промисловість

Roger A. Sheldon “E factors, green chemistry and catalysis:

an odyssey / Chem. Commun., 2008, 3352-3365.
Слайд 11

ЕQ-фактор Roger A. Sheldon, E factors, green chemistry and catalysis: an

ЕQ-фактор

Roger A. Sheldon, E factors, green chemistry and catalysis: an odyssey

// Chem. Commun., 2008, 3352-3365.

ЕQ-фактор – різні відходи мають різний рівень небезпеки (Q)

ЕQ = Е(кг відходів на 1 кг продукта)× Q

Q= 1 для NaCl
Q= 1000 (?) для солей Cr

Слайд 12

Джерела відходів Багатостадійність синтезу Стехіометричні реагенти – кислоти і основи Втрати

Джерела відходів

Багатостадійність синтезу

Стехіометричні реагенти – кислоти і основи

Втрати органічних розчинників

Розв'язок проблеми

Каталітичні

реакції, альтернативні реакційні середовища

Окиснення-відновлення

Реакції без розчинників