Umweltvertr\u00e4gliche organische Synthesen im organisch-chemischen PraktikumPopul\u00e4rwissenschaftlicher Bericht von Christoph Meier unter:http:\/\/www.ethlife.ethz.ch\/articles\/tages\/eatoseissen.htmlDissertation im Internet: http:\/\/docserver.bis.uni-oldenburg.de\/publikationen\/bisverlag\/2002\/eisbew01\/eisbew01.htmlDownload der Software:http:\/\/www.chemie.uni-oldenburg.de\/oc\/metzger\/eatos\/Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde erstmalig ein Konzept f\u00fcr Forschung und Ausbildung entwickelt, mit dem mit Blick auf Ressourcennutzung und Umweltvertr\u00e4glichkeit Synthesen bereits im Labor einfach und schnell miteinander verglichen werden k\u00f6nnen und eine Schwachstellenanalyse durchgef\u00fchrt werden kann. Das Konzept fu\u00dft auf einem integrierten Kennzahlsystem, das anwenderfreundlich in einem Computerprogramm eingebunden ist und mit dem u.a. in die Synthese eingehende Substanzen (Rohstoffe: Edukte, L\u00f6sungsmittel, Katalysatoren, Hilfsstoffe) und austretende Substanzen (Abfall: alle Stoffe, die nicht Produkt sind) bezogen auf eine Produkteinheit quantifiziert werden. Mit dem Massenindex S-1 [kg Rohstoffe \/ kg Produkt] und dem Umweltfaktor E [kg Abfall \/ kg Produkt] lassen sich damit Synthesen hinsichtlich Materialumsatz und Abfall miteinander vergleichen und ressourceneffektivere Synthesen identifizieren. Der Verbundgedanke, beispielsweise L\u00f6sungsmittel, verwertbare Koppel- oder Nebenprodukte zu nutzen, kann in diesem Konzept ber\u00fccksichtigt werden. Um die Umweltvertr\u00e4glichkeit der Substanzen abzusch\u00e4tzen, k\u00f6nnen diese in den massenbezogenen Indikatoren Massenindex S-1 und Umweltfaktor E hinsichtlich verschiedener Effektkategorien mit ihren qualitativen substanzspezifischen Eigenschaften markiert werden, die quantitativ in die Umweltindizes EI_in und EI_out [PEI \/ kg Produkt] eingebunden und dargestellt werden k\u00f6nnen (PEI = Potential environmental impact). Diese Vorgehensweise erlaubt eine Objektivierung, die, wie das Beispiel zweier miteinander verglichenen Synthesen von Anisol zeigte, im Gegensatz zur Verfolgung einzelner qualitativer Kriterien, die sich aus Prinzipien der Green Chemistry ableiten lassen, einen ganzheitlichen Anspruch erf\u00fcllt. Dieses Konzept l\u00e4\u00dft sich auch auf komplexe Synthesesequenzen anwenden. Zur Demonstration des Einsatzes und Nutzens dieses Konzepts wurde es u.a. beispielhaft auf vier Synthesen von p-Methoxyacetophenon angewandt, die hinsichtlich Ressourcennutzung und Umweltvertr\u00e4glichkeit beurteilt wurden. Die bisher f\u00fcr die Beurteilung der Effektivit\u00e4t einer Synthese herangezogenen Kennzahlen Ausbeute und Selektivit\u00e4t bieten, wie in diesem Beipiel demonstriert wurde, nicht die ideale Entscheidungsgrundlage f\u00fcr die Auswahl von Synthesevarianten. Dar\u00fcber hinaus wurden eine Reihe weiterer, potentiell umweltvertr\u00e4gliche Synthesen der konventionellen Durchf\u00fchrung vergleichend gegen\u00fcbergestellt. Eigene pr\u00e4parative Untersuchungen konzentrierten sich auf den Einsatz heterogener Katalysatoren in der organischen Synthese. Unter anderem wurde gezeigt, da\u00df sich die Festk\u00f6rpers\u00e4ure Nafion H im Vergleich zu \u00fcblichen Darstellungsweisen ressourcenschonend und allgemein f\u00fcr die Aldol-Kondensation zur Herstellung von Chalkon-Derivaten einsetzen l\u00e4\u00dft. Es wurde eine Formel entwickelt, mit der schrittweise die Berechnung der Atomselektivit\u00e4t von Synthesesequenzen vorgenommen werden kann, die in dem Computerprogramm automatisiert durchgef\u00fchrt wird.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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