M. Gabriela T. C. Ribeiro, Adélio A. S. C. Machado, Limitações das métricas de massa da Química Verde, XXII Encontro Nacional da SPQ, Braga, Julho, 2011, livro de resumos, 327.
2011-07-07

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

Instituições:
REQUIMTE, Departamento de Química e Bioquímica da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto
*Departamento de Química e Bioquímica da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto.

Resumo:
As métricas são essenciais na química verde para a avaliação da verdura das reacções e de processos de síntese, seja no laboratório ou na indústria [1]. A produtividade atómica – incorporação dos átomos dos reagents no produto, não os desperdiçando em resíduos – é postulada pelos dois primeiros dos doze princípios da química verde [2] e coberta por uma variedade de métricas, as chamadas metricas de massa. Trabalho em curso que envolveu uma análise global destas métricas [3-5] evidenciou que os seus valores dependiam da estequiometria das reacções de síntese e das condições de realização destas – o que pode limitar o alcance da sua utilidade para comparar a verdura das sínteses, um facto aparentemente ignorado na literatura. Esta situação é aqui ilustrada com as sínteses laboratoriais do tris(acetilacetonato)ferro(III) e do oxalato de ferro(II) diidratado, que foram repetidas em diversas condições, com registo rigoroso das massas dos reagentes, produtos, solventes, etc. (como aconselhado por Winterton [6]), para investigar a influência das condições da reacção (rendimento, excesso de um reagente estequiométrico, etc.) nos valores da métrica Eficiência de Massa Relativa (RME). Por via teórica, a RME foi expressa como uma função bidimensional do rendimento (y) e do excesso do ligando (x), segundo RME = k1 y/(k2 + k3 x), com os kj calculados a partir dos coeficentes estequiométricos e massas molares. Nas Figs. apresentam-se os gráficos das superficies geradas por estas funções e os valores experimentais coligidos nas experiências, que mostram bom acordo. A forma das superfícies é semelhante, mas com diferente inclinação, devido a diferenças nos coeficientes estequiométricos (reacções 1:3 e 1:1, respectivamente) e nas massas molares dos compostos envolvidos nas duas reacções – facto que evidencia não ser lícita a comparação directa de métricas para reacções diferentes. Agradecimentos: Às estagiárias Olga Martins e Salomé Fernandes, apoio no trabalho laboratorial.

Referências
[1] A. Lapkin and D. Constable (eds.), Green Chemistry Metrics – Measuring and Monitoring Sustainable Processes, Wiley, 2009.
[2] P. T. Anastas and J. C. Warner, Green Chemistry – Theory and Practice, Oxford UP, 1998, p. 30.
[3] M. G. T. C. Ribeiro, D. A. Costa and A. A. S. C. Machado, Green Chem. Lett. and Rev. 3 (2010) 149-159.
[4] M. G. T. C. Ribeiro, D. A. Costa and A. A. S. C. Machado, Química Nova 33 (2010) 759-764.
[5] M. G. T. C. Ribeiro and A. A. S. C. Machado, J. Chem. Ed. (2011) DOI: 10.1021/ed100174f.
[6] N. Winterton, Green Chem. 3 (2001) G73-G75.



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