J.Ricardo M.Pinto, M.GabrielaT.C. Ribeiro, Adélio A.S C. Machado, Otimização da verdura de solventes em processos de síntese, I Encontro em Ensino e Divulgação das Ciências, Porto, Julho, 2015.
2015-07-08

Autores:
J.Ricardo M.Pinto
M. Gabriela T. C. Ribeiro
Adélio A. S. C. Machado *


Instituições:


Resumo:
Os solventes são um tema de grande importância em Química Verde (QV), que apela à necessidade de minimizar a sua utilização e incrementar a sua benignidade.1 Muitos dos solventes de uso frequente apresentam perigos diversos e têm um forte impacto ambiental, sendo recomendada a sua substituição por solventes mais verdes.2-4 Particularmente críticos quanto a isto, são os processos de síntese química, onde os solventes são omnipresentes. A otimização da verdura em sínteses por alteração de solventes envolve várias componentes que têm de ser consideradas simultaneamente. Nesta comunicação pretende-se: 1) apresentar um modelo para avaliar a verdura de solventes num contexto de síntese; e 2) reportar o desafio da otimização de solventes na síntese de um líquido iónico (LI).
O modelo proposto para avaliação dos solventes baseia-se em duas componentes que aferem: 1) a verdura intrínseca do solvente; 2) o seu impacto na eficiência do processo, avaliados por métricas de verdura.
O protocolo da literatura educacional4 propõe a utilização de dois solventes na fase de workup . A otimização implicou a eliminação de água que, sendo inócuo, relevou-se pouco eficiente (provocou baixa pureza do produto obtido e impacto negativo nas métricas de energia e de tempo). O éter dietílico foi substituído por acetato de etilo, com maior verdura intrínseca, mas as métricas de energia e tempo foram penalizadas.
Os resultados mostram que a otimização por escolha de solventes exige ponderação multivariada, já que a utilização de solventes intrinsecamente mais verdes/benignos pode ter um impacto negativo nas métricas da QV e na pureza do produto obtido. Esta situação evidencia a natureza holística da QV, que implica a análise das situações em estudo simultaneamente a várias dimensões, para se chegar a soluções de compromisso quando emergem aspetos antagónicos, o que é problemático quando as dimensões são consideradas isoladamente.

Agradecimentos: O trabalho de J.R.M.P. e M.G.T.C.R recebeu apoio financeiro da União Europeia (fundo FEDER através COMPETE) e fundos nacionais (FCT, através do projeto Pest-C/EQB/LA0006/2013).

1. Anastas, P. T.; Warner, J. C., Green Chemistry: Theory and Practice. Oxford University Press: 1998.
2. Capello, C.; Fischer, U.; Hungerbuhler, K., What is a green solvent? A comprehensive framework for the environmental assessment of solvents. Green Chem. 2007, 9 (9), 927-934.
3. Kerton, F., Alternative Solvents for Green Chemistry. The Royal Society of Chemistry: 2009.
4. Stark, A.; Ott, D.; Kralisch, D.; Kreisel, G.; Ondruschka, B., Ionic Liquids and Green Chemistry: A Lab Experiment. J. Chem. Ed. 2010, 87 (2), 196-201.



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