CC BY
1УДК 547.3
Акмаммедова А.
Преподаватель, факультет «Химии» Туркменский государственный университет имени Махтумкули
Туркменистан, г. Ашхабад
Реджепов П.
Студент, факультет «Химии» Туркменский государственный университет имени Махтумкули
Туркменистан, г. Ашхабад
Сытдыхова Б.
Студент, факультет «Химии» Туркменский государственный университет имени Махтумкули
Туркменистан, г. Ашхабад
Ширмырадов Х.
Студент, факультет «Химии» Туркменский государственный университет имени Махтумкули
Туркменистан, г. Ашхабад
РАЗРАБОТКА ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТЫХ МЕТОДОВ СИНТЕЗА И АНАЛИЗА ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
Аннотация: в статье рассматривается проблема разработки экологически чистых методов синтеза и анализа органических соединений. Анализируются традиционные методы и их негативное влияние на окружающую среду. Обсуждаются перспективы внедрения зелёной химии и использования катализаторов для сокращения энергозатрат и уменьшения выбросов вредных веществ.
Ключевые слова: экология, органическая химия, синтез, анализ, катализаторы, зелёная химия, энергоэффективность.
Разработка экологически чистых методов синтеза и анализа органических соединений представляет собой кардинальный сдвиг в области химии, обусловленный растущей необходимостью решения экологических проблем и поиском устойчивых научных практик. Этот сдвиг обусловлен растущим признанием неблагоприятного воздействия, которое традиционные химические процессы и аналитические методы могут оказывать на окружающую среду. Поскольку промышленность и исследователи стремятся уменьшить свой экологический след, акцент на зеленой химии становится все более выраженным, способствуя инновациям, которые соответствуют целям экологической устойчивости.
Зеленая химия, раздел химии, посвященный разработке химических продуктов и процессов, которые минимизируют использование и образование опасных веществ, играет центральную роль в этой трансформации. В контексте органического синтеза зеленая химия выступает за методы, которые не только повышают эффективность химических реакций, но и сокращают или исключают использование токсичных реагентов и растворителей. Одним из наиболее значительных достижений в этой области является разработка каталитических процессов, которые позволяют химическим реакциям протекать с минимальными отходами. Катализаторы, вещества, ускоряющие химические реакции без потребления, произвели революцию в органическом синтезе, предоставив пути, которые являются как экономически, так и экологически выгодными. Использование гетерогенных катализаторов, которые можно легко отделить от реакционной смеси и использовать повторно, является примером практического подхода к достижению более экологичного синтеза.
Кроме того, интеграция возобновляемых ресурсов в химические процессы стала важнейшей стратегией для снижения воздействия на окружающую среду. Биооснованное сырье, полученное из природных и устойчивых источников, предлагает жизнеспособную альтернативу исходным материалам, полученным из нефтехимии. Использование таких биовозобновляемых ресурсов в органическом синтезе не только снижает зависимость от ископаемого топлива, но и способствует круговой экономике, способствуя переработке органических материалов. Разработка методов эффективного преобразования биомассы в ценные органические соединения подчеркивает потенциал биокатализа и ферментативных процессов в достижении устойчивых химических преобразований.
Другим ключевым аспектом зеленой химии является сокращение использования растворителей и замена опасных растворителей более безопасными альтернативами. Традиционные растворители часто представляют значительный риск для здоровья человека и окружающей среды, побуждая исследователей искать более экологичные растворители или процессы без растворителей. Сверхкритические жидкости, такие как сверхкритический диоксид углерода, привлекли внимание как экологически безопасные альтернативы обычным растворителям. Их уникальные свойства, включая низкую токсичность и пригодность к вторичной переработке, делают их пригодными для ряда химических реакций и экстракций. Кроме того, безрастворительные методологии, которые полностью устраняют необходимость в растворителях, представляют собой значительный прогресс в достижении более экологичного синтеза.
Разработка экологически безопасных методов анализа не менее важна в стремлении к устойчивой химии. Традиционные аналитические методы часто подразумевают использование опасных реагентов и производят значительные объемы отходов, что обусловливает необходимость более экологичных подходов. Достижения в области аналитической химии привели
к разработке методов, которые минимизируют потребление реагентов и образование отходов. Например, миниатюрные аналитические методы, такие как микрофлюидика и технологии «лаборатория на чипе», позволяют проводить точный анализ небольших объемов образцов с уменьшенным количеством химических отходов. Эти методы также позволяют проводить более быстрый и эффективный анализ, что соответствует принципам зеленой химии за счет снижения общего воздействия аналитических процессов на окружающую среду.
Спектроскопические методы, включая инфракрасную спектроскопию, спектроскопию ядерного магнитного резонанса (ЯМР) и масс-спектрометрию, также продемонстрировали прогресс в плане экологичности. Улучшения в приборостроении и разработка более чувствительных методов обнаружения снизили потребность в больших количествах реагентов и минимизировали образование отходов. Интеграция этих методов с автоматизированными системами и инструментами обработки данных еще больше повышает их эффективность и устойчивость.
Помимо методологических достижений, область зеленой химии подчеркивает важность оценки жизненного цикла (ОЖЦ) при оценке воздействия на окружающую среду химических процессов и продуктов. ОЖЦ обеспечивает комплексную оценку экологических аспектов химического процесса, от добычи сырья до утилизации продукта. Оценивая такие факторы, как потребление энергии, использование ресурсов и образование отходов, исследователи могут определять области для улучшения и принимать обоснованные решения для минимизации воздействия на окружающую среду.
Сотрудничество между академическими кругами, промышленностью и регулирующими органами имеет решающее значение для успешного внедрения экологически безопасных методов синтеза и анализа. Партнерства в отрасли и правительственные инициативы играют важную роль в
содействии принятию методов зеленой химии и поддержке исследований и разработок. Кроме того, образовательные и обучающие программы, которые подчеркивают принципы зеленой химии, помогают воспитывать новое поколение химиков, которые готовы решать экологические проблемы и стимулировать инновации в устойчивой химии.
В заключение следует отметить, что разработка экологически безопасных методов синтеза и анализа органических соединений представляет собой значительный прогресс в области химии, обусловленный необходимостью устойчивых методов и снижения воздействия на окружающую среду. Благодаря принятию принципов зеленой химии, интеграции возобновляемых ресурсов, сокращению опасных растворителей и продвижению экологически безопасных аналитических методов эта область добивается существенного прогресса на пути к достижению более устойчивого и экологически ответственного будущего. Поскольку исследования и инновации продолжают развиваться, постоянная приверженность зеленой химии будет играть жизненно важную роль в решении глобальных экологических проблем и продвижении более устойчивой химической промышленности.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Домарев М. А. Разработка новых методов в органической химии // Актуальные исследования. 2024. №5 (187). Ч1. С. 8-10. URL: https://apni.ru/article/8352-razrabotka-novikh-metodov-v-organicheskoj-khi
2. Щербина А. Э. Органическая химия. Основной курс / Л. Г. Матусевич. — Минск: Новое знание; М.: ИНФРА-М, 2018. — 808 с.
3. Мюллер Е. Новые воззрения в органической химии. Органическая химия для углублённого изучения / Е. Мюллер. — М.: Государственное издательство иностранной литературы, 2019. — 680 с.
4. Хаханина Т. И. Органическая химия / Т. И. Хаханина, Н. Г. Осипенкова, А. А. Гурская. — М.: Высшее образование, Юрайт, 2018. — 400 с.
5. Грандберг И. И. Органическая химия: учебник. — Изд. 5-е, стер. / И. И. Грандберг. — М.: Дрофа, 2022. — 672 с.
Akmammedova A.
Lecturer, Faculty of Chemistry Magtymguly Turkmen State University Turkmenistan, Ashgabat
Rejepov P.
Student, Faculty of Chemistry Magtymguly Turkmen State University Turkmenistan, Ashgabat
Sytdyhova B.
Student, Faculty of Chemistry Magtymguly Turkmen State University Turkmenistan, Ashgabat
Shirmyradov H.
Student, Faculty of Chemistry Magtymguly Turkmen State University Turkmenistan, Ashgabat
DEVELOPMENT OF ENVIRONMENTALLY FRIENDLY METHODS OF SYNTHESIS AND ANALYSIS OF ORGANIC COMPOUNDS
Abstract: the article considers the problem of developing environmentally friendly methods of synthesis and analysis of organic compounds. Traditional methods and their negative impact on the environment are analyzed. Prospects for the introduction of green chemistry and the use of catalysts to reduce energy costs and reduce emissions of harmful substances are discussed.
Keywords: ecology, organic chemistry, synthesis, analysis, catalysts, green chemistry, energy efficiency.
