Υποστηριζόμενα Αντιδραστήρια και Πράσινη Χημεία.

Α. Ι. Μαρούλης , Κ. Π. Χατζηαντωνίου-Μαρούλη , Σ. Λ. Κουρτίδου, Χ. Ε. Σαπουνά

ΔΙΧΗΝΕΤ 2009

ΠΕΡΙΛΗΨΗ

Η Πράσινη Χημεία επιστρατεύει πληθώρα εργαλείων για τον επανασχεδιασμό χημικών προϊόντων και διαδικασιών με διεργασίες που ελαττώνουν ή εξαλείφουν τη χρήση και παραγωγή επικίνδυνων ουσιών για τον άνθρωπο και το περιβάλλον. Ένα από αυτά τα εργαλεία είναι και τα Υποστηριζόμενα Αντιδραστήρια. Τα υποστηριζόμενα αντιδραστήρια είναι αντιδραστήρια τα οποία στερεώνονται πάνω σε κάποιο αδιάλυτο υποστηρικτικό μέσο, είτε με απορρόφηση, είτε με διασπορά είτε με επίστρωση. Πρόκειται για μια ιδιαίτερα ελκυστική κατηγορία ετερογενών συστημάτων, τα οποία παρουσιάζουν εξαιρετική δραστικότητα και εκλεκτικότητα στις χημικές διαδικασίες στις οποίες συμμετέχουν. Σημαντικό χαρακτηριστικό τους είναι ότι τοξικά, εκρηκτικά και επικίνδυνα αντιδραστήρια διαχειρίζονται με μεγαλύτερη ασφάλεια, όταν βρίσκονται ακινητοποιημένα πάνω σε στερεά υποστρώματα. Επιπλέον, μετά το πέρας των αντιδράσεων απομακρύνονται εύκολα με διήθηση, ενώ εξίσου εύκολη είναι και η ανάκτηση, ανακύκλωση και επανάχρησή τους.

Για την προετοιμασία των υποστηριζόμενων αντιδραστηρίων είναι απαραίτητη η μελέτη των υποστρωμάτων που θα χρησιμοποιηθούν, τα οποία διακρίνονται σε ανόργανα και οργανικά. Η επιλογή του υποστρώματος γίνεται εξετάζοντας το πορώδες του, τη χημική σύσταση και την επιφάνεια επαφής του. Η παρασκευή τους είναι απλή και δεν απαιτεί πολύπλοκες τεχνικές. Η επιλογή του υποστηριζόμενου αντιδραστηρίου που θα χρησιμοποιηθεί σε μια διαδικασία γίνεται με βάση τα επιθυμητά προϊόντα, τις συνθετικές διαδικασίες και την αλληλεπίδραση μεταξύ υποστρώματος, αντιδραστηρίου και προϊόντων.

Τα υποστηριζόμενα αντιδραστήρια βρίσκουν εφαρμογή σε ποικίλους τομείς της επιστήμης της Χημείας. Την οργανική σύνθεση, είτε ως βοηθητικά  αντιδραστήρια, για την επίτευξη διαφόρων αντιδράσεων, είτε σε συνδυασμό με άλλες σύγχρονες μεθόδους, όπως για παράδειγμα τη μικροκυματική ακτινοβολία, τηn ετερογενή κατάλυση, προς αντικατάσταση μεθόδων και αντιδραστηρίων επικίνδυνων για τον άνθρωπο και το περιβάλλον. Τέλος, σε διάφορες βιομηχανικές εφαρμογές, όπως η ελαχιστοποίηση αποβλήτων και η καθαρή σύνθεση καθώς και την εκπαίδευση, στο εργαστήριο, τόσο στην δευτεροβάθμια, όσο και στην τριτοβάθμια.

Στην παρούσα εργασία εξετάζονται τα είδη, τα χαρακτηριστικά, οι ιδιότητες και τα πλεονεκτήματα των υποστηριζόμενων αντιδραστηρίων και παρουσιάζονται  παραδείγματα εφαρμογών τους στους διάφορους τομείς της Χημείας.

Για το πλήρες κείμενο πατήστε το παρακάτω εικονίδιο.