ISSN: 1304-7191 | E-ISSN: 1304-7205
Atom economy and other green reaction metrics
1
Sigma J Eng Nat Sci 2012; 30(1): 66-74
Full Text PDF (Turkish)

Abstract

A key goal must be synthetic efficiency in planning an organic synthesis. The prime focal point of synthetic efficiency is selectivity and the second point is the amount of reactants converted to products at the end of the reaction. However, in the investigation of the synthetic efficiency, the second point is frequently overlooked although it is feature for the atom economy. Atom economy is the factors that control a synthesis to get the highest yield and chemoselectivity. The ideal reaction would incorporate all of the atoms of the reactants and ideal processes include limited raw materials and decreased emissions and waste disposal. Due to the solution of the selectivity problem, most reactions have gained importance and economic mass conversion has not been investigated seriously. Following the introduction of the term atom economy in the early 1990’s, most chemists have changed their synthetic plans and designs and developed both selective and atom economic alternative processes. The first aim is the development of synthetic methods requiring only catalytic quantities of “catalysts”. For this purpose, transition metal complexes are powerful and convergent molecules for the synthesis with high atom economy. In addition, the limited raw materials and increased sensitivity for the environment requires the reinvestigation of the synthetic plans for complex organic reactions and this is also the subject of green chemistry. The applications of green chemistry are helpful in achieving the more effective use of limited raw materials, the formation of less side product and waste minimisation. However, atom economy concept is not sufficient alone to tell the efficacy or greenness of a chemical reaction. So, other reaction metrics have been offered.


Atom ekonomisi ve diğer yeşil reaksiyon ölçümleri
1Ankara Üniversitesi, Fen Fakültesi, Kimya Bölümü, Beşevler-ANKARA
Sigma Journal of Engineering and Natural Sciences 2012; 1(30): 66-74

Bir organik sentezin plânlanmasında temel amaç, sentetik etkinlik olmalıdır. Sentetik etkinliğin birinci temel özelliği seçicilik (selektiflik), ikinci özelliği çıkış maddelerinin reaksiyon sonunda ne kadarının ürüne dönüştüğüdür. Fakat, sentetik etkinlik araştırılırken bu ikinci özellik, atom ekonomisi için önemli bir nitelik olmakla beraber, çoğunlukla göz ardı edilir. Atom ekonomisi, en yüksek verim ve ürün seçiciliği elde etmek için kimyasal sentezi yöneten faktörlerdir. İdeal reaksiyonda ürün, çıkış maddelerinin bütün atomlarını içerir; ideal proseslerde ise, belli miktarda çıkış maddelerini, azaltılmış kayıpları ve işe yaramayan atıkları içerir. Pek çok reaksiyon, seçicilik problemi çözüldüğünden dolayı önem kazanmıştır ve kütlenin ekonomik dönüşümü ciddi olarak araştırılmıştır. Atom ekonomisi kavramı 90’ lı yılların başında ortaya atıldıktan sonra pek çok kimyacı sentez plânlarını ve tasarımlarını değiştirmiş ve hem seçici ve hem de atom ekonomik olan alternatif prosesler geliştirmiştir. İlk amaç, “katalizörlerin” katalitik miktarına gereksinim olan sentetik yöntemlerin geliştirilmesidir. Bu amaçla, yüksek atom ekonomisine sahip sentezler için geçiş metali katalizörleri kullanılmaktadır. Ayrıca ham maddelerin sınırlı olması, çevreye karşı duyarlılığın artması kompleks organik reaksiyonlar için sentez tasarımlarının tekrar gözden geçirilmesini gerektirmektedir; bu ise aynı zamanda “yeşil kimya” nın konusudur. Yeşil kimya uygulamaları, sınırlı hammaddenin daha etkili kullanımını, daha az yan ürün oluşmasını ve atığın minimum olmasını sağlar. Fakat atom ekonomisi kavramı, bir kimyasal reaksiyonun etkinliğini veya ne kadar yeşil olduğunu anlatmak için tek başına yeterli değildir. Bu nedenle diğer reaksiyon ölçümleri önerilmiştir.