เคมีสีเขียว: ทฤษฎีและการปฏิบัติ
PT Anastas JC Warner สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยอ๊อกซฟอร์ด: 1998 134pp 45, 85 เหรียญ
พี.ที.อนาสตาสT. ค. วิลเลียมสัน
เคมีสีเขียว: พรมแดนในการสังเคราะห์และกระบวนการทางเคมีที่อ่อนโยน
สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยอ็อกซ์ฟอร์ด: 1998 364 หน้า 65 ปอนด์, $115
ในปีเว็บตรงไม่ผ่านเอเย่นต์ ค.ศ. 1856 WH Perkin ซึ่งในขณะนั้นอายุ 18 ปี ได้พยายามสังเคราะห์ควินินโดยวิธีไดโครเมตออกซิเดชันของวัตถุดิบที่ได้จากน้ำมันถ่านหินกลั่น ส่งผลให้มีการค้นพบสีย้อมสังเคราะห์ชนิดแรกอย่างบังเอิญ คือ aniline purple ภายในเวลาไม่กี่ปี โรงงานเชิงพาณิชย์ได้เปิดดำเนินการ และนี่เป็นที่รู้จักโดยทั่วไปว่าเป็นการสังเคราะห์สารอินทรีย์ทางอุตสาหกรรมครั้งแรก อุตสาหกรรมเคมีอินทรีย์ถือกำเนิดขึ้น และอีก 100 ปีข้างหน้าได้เห็นคุณูปการอันน่าทึ่งของเคมีอินทรีย์สังเคราะห์ในการเพิ่มอายุขัย การจัดหาอาหาร เครื่องนุ่งห่ม และที่พักพิง และปรับปรุงคุณภาพชีวิตโดยทั่วไป
จุดเปลี่ยนในเรื่องราวความสำเร็จอันน่าทึ่งนี้เกิดขึ้นในช่วงต้นทศวรรษ 1960 โดยตระหนักว่ามีการจ่ายราคาสำหรับความสำเร็จเหล่านี้ การตีพิมพ์ Silent Springของ Rachel Carson ในปี 1962 ได้แจ้งเตือนสาธารณชนถึงผลกระทบด้านลบจากการสะสมของสารเคมีสังเคราะห์ เช่น DDT ในสิ่งแวดล้อม การเคลื่อนไหวด้านสิ่งแวดล้อมถือกำเนิดขึ้น และในอีกสามทศวรรษข้างหน้าได้ทุ่มเทความพยายามอย่างมากในการศึกษาผลกระทบของสารเคมีสังเคราะห์ต่างๆ ที่มีต่อสิ่งแวดล้อม ตัวอย่างล่าสุดคือบทบาทของคลอโรฟลูออโรคาร์บอนในการลดปริมาณโอโซนในบรรยากาศ โดยเน้นที่ผลิตภัณฑ์อย่างชัดเจนมากกว่ากระบวนการผลิต
ในปี 1990 เรากำลังมุ่งเน้นไปที่กระบวนการ
ที่ใช้ในการสังเคราะห์สารเคมีอินทรีย์ และข้อสรุปก็ชัดเจน: กระบวนการจำนวนมากเหล่านี้สร้างของเสียมหาศาล เช่น เกลืออนินทรีย์ในน้ำทิ้งและโมเลกุลอินทรีย์ระเหยง่ายในการปล่อยอากาศ สาเหตุก็ชัดเจนเช่นกัน: การสังเคราะห์สารอินทรีย์ทางอุตสาหกรรมจำนวนมากใช้เทคโนโลยีที่ล้าสมัยซึ่งเกี่ยวข้องกับรีเอเจนต์อนินทรีย์ปริมาณสัมพันธ์ เช่น ไดโครเมตออกซิเดชันที่ใช้โดย Perkin เมื่อเกือบหนึ่งศตวรรษครึ่งที่ผ่านมา ในอดีต ตามที่ Paul Anastas และ John Warner ชี้ให้เห็นในGreen Chemistry: Theory and Practiceนักเคมีสังเคราะห์ไม่ได้ให้ความสำคัญกับสิ่งแวดล้อมเป็นพิเศษ เนื่องจากการมีส่วนร่วมของพวกเขาอยู่ที่จุดเริ่มต้นของสายโซ่สังเคราะห์ทางเคมี ในขณะที่ปัญหาส่วนใหญ่จะพบในตอนท้าย
การแก้ปัญหาคือการแทนที่เทคโนโลยีเหล่านี้ด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาทางเลือกที่สะอาดกว่า เน้นที่การกำจัดของเสียที่ต้นทาง – การป้องกันมลพิษเบื้องต้น – แทนที่จะค้นหาวิธีแก้ปัญหาปลายท่อที่เพิ่มขึ้น สิ่งนี้กลายเป็นที่รู้จักในชื่อเคมีที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม และถูกกำหนดโดยอนาสตาสและวอร์เนอร์ว่า: “การใช้ชุดของหลักการที่ลดหรือขจัดการใช้หรือการสร้างสารอันตรายในการออกแบบ การผลิต และการประยุกต์ใช้ผลิตภัณฑ์เคมี” เครื่องมือของเคมีที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ได้แก่ วัตถุดิบทางเลือก ตัวทำละลายและรีเอเจนต์ และกระบวนการเร่งปฏิกิริยากับกระบวนการปริมาณสารสัมพันธ์ และหนังสือเล่มนี้จะแนะนำและอธิบายแนวคิดเรื่องประสิทธิภาพของอะตอมในการสังเคราะห์สารอินทรีย์ ซึ่งเป็นพื้นฐานในการป้องกันมลพิษ (อย่างไรก็ตาม ฉันพบว่าการรักษาค่อนข้างผิวเผิน
ดังนั้น แนวคิดของเคมีสีเขียวจึงครอบคลุมทั้งผลิตภัณฑ์ทางเลือกและกระบวนการทางเลือก เป็นคำจำกัดความการทำงานที่มีประโยชน์ แต่สำหรับรสนิยมของฉัน เน้นไปที่สารอันตรายมากเกินไป มากกว่าเป้าหมายในการลดของเสียทั้งหมด (โรงงานที่ปล่อยมลพิษเป็นศูนย์)
หนังสือเล่มนี้กำหนดหลักการ 12 ประการของเคมีสีเขียว — อธิบายว่าเป็นคำสาบานของชาวฮิปโปเครติกสำหรับนักเคมี หลักการแรกคือป้องกันของเสียได้ดีกว่าการบำบัดหรือทำความสะอาดของเสียหลังจากที่ก่อตัวขึ้น อีก 11 รายการสามารถถอดความอย่างคร่าวๆ ได้ดังนี้: กระบวนการควรเป็นอะตอมและประหยัดพลังงาน ใช้วัสดุหมุนเวียนแทนการใช้วัตถุดิบจนหมด และหลีกเลี่ยงการใช้สารเคมีและตัวทำละลายที่เป็นพิษและ/หรือเป็นอันตราย และผลิตภัณฑ์ควรได้รับการออกแบบมาเพื่อให้คงอยู่ต่อไปในสิ่งแวดล้อม . แนวคิดของเคมีสีเขียวมีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดหรืออาจมีความหมายเหมือนกันกับความยั่งยืน (หมายถึงความสามารถในการคงไว้ซึ่งการพัฒนาคุณภาพชีวิตโดยไม่กระทบต่อความสามารถของลูกหลานของเราที่จะทำเช่นเดียวกัน)
ตัวอย่างของสารเคมีที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมที่ใช้นั้นส่วนใหญ่นำมาจากรางวัล Green Chemistry Challenge Awards ซึ่งได้รับการสนับสนุนจากสำนักงานปกป้องสิ่งแวดล้อมแห่งสหรัฐอเมริกา ดังนั้นจึงมีความลำเอียงอย่างมากต่อสหรัฐอเมริกา และบางส่วนค่อนข้างถูกประดิษฐ์ขึ้น — ขอบเขตกว้างๆ ถูกบอกเป็นนัยสำหรับทางเลือกทางเคมีของแสงแทน Friedel Crafts acylation แต่จริงๆ แล้วมีข้อจำกัดมาก
การคาดคะเนแนวโน้มในอนาคตของอนาสตาสและวอร์เนอร์เป็นถุงผสมของเป้าหมายที่กำหนดไว้อย่างดี เช่น เทคโนโลยีตัวเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชันใหม่ที่มี O 2หรือ H 2 O 2และแนวคิดที่ค่อนข้างคลุมเครือและ/หรือที่คิดค้นขึ้นใหม่ เช่น “รีเอเจนต์มัลติฟังก์ชั่นทางชีวภาพ” และ “สารผสม เคมีสีเขียว” (อะไรก็ได้)
Green Chemistry: Frontiers in Benign Synthesis and Processesเรียบเรียงโดย Anastas และ Tracey Williamson เพื่อนร่วมงานของเขาที่ Environmental Protection Agency มีคุณสมบัติทางเคมีมากขึ้นสำหรับนักเคมีที่จะเข้าถึงฟันของพวกเขา เป็นชุดบทความที่มีประโยชน์ซึ่งกล่าวถึงแง่มุมต่าง ๆ ของเคมีที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม และเป็นส่วนเสริมของหนังสืออนาสตาส/วอร์เนอร์ บทหนึ่ง (และคำนำ) เขียนโดย Barry Trost แชมป์แห่งประสิทธิภาพของอะตอมในการสังเคราะห์สารอินทรีย์
อีกครั้ง อย่างไรก็ตาม การสนับสนุนมีความเอนเอียงอย่างท่วมท้นต่อสถาบันการศึกษาของสหรัฐฯ และด้วยเหตุนี้ ตัวอย่างมักจะค่อนข้างแห้งแล้งและมุ่งความสนใจไปที่งานของผู้เขียนเอง ดังนั้นจึงไม่สามารถให้ภาพรวมหรือความเกี่ยวข้องทางอุตสาหกรรมสำหรับหัวข้อได้ น่าเสียดายที่กลุ่มอุตสาหกรรมไม่ได้รับการสนับสนุนเพิ่มเติม — Monsanto, Mitsubishi, Rhône-Poulenc และ Lonza ขึ้นมาทันทีเว็บตรงไม่ผ่านเอเย่นต์
