Organske reakcije u vodi Dajana Gašo-Sokač; Valentina Bušić; Dora Zobundžija ...
Kemija u industriji; časopis kemičara i tehnologa Jugoslavije,
09/2023, Letnik:
72, Številka:
9-10
Journal Article
Recenzirano
Odprti dostop
Velik je izazov provoditi organske reakcije u vodi. U posljednjem desetljeću broj znanstvenih istraživanja koja se bave proučavanjem vode kao zelenog otapala nastavio je eksponencijalno rasti. Osim ...što je jeftina, voda nije štetna za okoliš, a ponekad daje potpuno neočekivanu reaktivnost u kemijskim reakcijama. Postoji širok raspon organskih reakcija koje se mogu odvijati u vodi: od uobičajenih oksidoredukcijskih reakcija, reakcija koje uključuju karbokatione, pericikličkih reakcija, reakcija prijelaznih metala itd. Organske reakcije u vodenom mediju primjenjuju se u kemiji ugljikohidrata i kemijskoj modifikaciji biomolekula. U novije vrijeme voda se upotrebljava kao medij u mikrovalnoj sintezi. Ovaj pregledni rad daje uvid u važnost ovog područja budući da se organske reakcije u vodi kao otapalu odvijaju po principima zelene kemije.
Hofmann-Löffler-Freytagova reakcija otkrivena je krajem 19. stoljeća, a munjeviti razvoj događa se posljednjih 20 godina. Primjenjuje se za stvaranje C−N veze na nesupstituiranim C−H pozicijama te za ...uvođenje pirolidinskih i piperidinskih prstenova na ekološki prihvatljiv način, bez upotrebe skupih metalnih katalizatora i uz vrlo učinkovite sinteze. U ovom pregledu prikazat će se računalne i eksperimentalne studije koje pokazuju fleksibilnost i mogućnosti optimizacije navedene metode s ciljem povećanja ekonomičnosti i smanjenja količine otpadnih tvari, po principima zelene kemije.
Biokataliza u doba zelene revolucije Milčić, Nevena; Findrik Blažević, Zvjezdana; Sudar, Martina ...
Kemija u industriji; časopis kemičara i tehnologa Jugoslavije,
05/2024, Letnik:
73, Številka:
5-6
Journal Article
Recenzirano
Odprti dostop
U dobu zelene revolucije sve više raste svijest o potrebi razvoja održivijih alternativa tradicionalnim industrijskim procesima. Gotovo svi industrijski procesi upotrebljavaju katalizatore koji su ...nerazgradivi i mogu biti štetni za okoliš. S druge strane, biokatalizatori su enzimi – molekule evoluirale u fiziološkom okruženju koje su u potpunosti biorazgradive, a u blagim reakcijskim uvjetima fiziološkog pH, temperature i tlaka okoline pokazuju najveću katalitičku aktivnost i učinkovitost. Biokatalizu ljudi primjenjuju još od starog vijeka u proizvodnji hrane poput sira, kiselog tijesta, piva, vina i octa bez znanja o pozadini procesa koji se odvija, a u posljednjih nekoliko desetljeća porasla je i njezina primjena u industriji, posebice u proizvodnji lijekova i kemikalija. Prepoznate su sve prednosti koje imaju biokatalizatori, poput njihove velike selektivnosti, velike specifičnosti prema supstratu i biorazgradivosti, te postaje sve jasnije da biokataliza može pomoći ispunjenju ciljeva održivog razvoja i implementaciji zelene kemije u industrijske procese s maksimalnim iskorištenjem resursa uz minimalno stvaranje otpada. Iako biokataliza ispunjava gotovo sva načela zelene kemije i potencijal biokatalizatora eksponencijalno raste razvojem inovacija i tehnološkog napretka, posebno u područjima biotehnologije i molekularne biologije, sama prisutnost biokatalizatora u kemijskom procesu ne podrazumijeva održivost procesa. Ekološku prihvatljivost, ali i ekonomsku isplativost, procesa je potrebno dokazati što ranije tijekom njegova razvoja praćenjem raznih procesnih pokazatelja kako bi se uštedjeli i vrijeme i novac.
In the era of the Green Revolution, awareness of the necessity to develop more sustainable alternatives to traditional industrial processes is growing. Nearly all industrial processes utilise catalysts that are nondegradable and potentially harmful to the environment. On the other hand, biocatalysts are enzymes – molecules evolved in a physiological environment – that are entirely biodegradable. Under mild reaction conditions such as physiological pH, room temperature, and pressure, they exhibit their highest catalytic activity and efficiency. Biocatalysis has been utilised since ancient times in the production of food items such as cheese, sourdough, beer, wine, and vinegar, without the knowledge of the background of the process. Over the last few decades, its industrial application has also increased, especially in the production of medicines and chemicals. All the advantages of biocatalysts, such as their high selectivity, high specificity toward substrates, and biodegradability, have been acknowledged. It is becoming increasingly evident that biocatalysis represents one of the key means to accomplish Sustainable Development Goals and to implement green chemistry in industrial processes, maximising the use of resources while minimising waste generation. Even though biocatalysis aligns with almost all green chemistry principles, and the potential of biocatalysts is experiencing exponential growth through the evolution of innovations and technological advancements, the mere presence of a biocatalyst in a chemical process does not imply sustainability of the process. The environmental acceptability, as well as the economic viability of the process need to be demonstrated as early as possible in its development by monitoring various metrics to save both time and money.
Niskotemperaturna eutektička otapala intenzivno se proučavaju kao ekološki prihvatljiva zamjena za štetna, u industriji tradicionalno sveprisutna organska otapala. Struktura te fizikalno-kemijska ...svojstva tih otapala mogu se dizajnirati za specifične namjene tako da zadovoljavaju tehnološke i ekonomske zahtjeve industrije, stoga su se pokazala vrlo učinkovitima u različitim područjima poput elektrokemije, organske sinteze i (bio)katalize, biotehnologije i prehrambene tehnologije, farmaceutskog inženjerstva te biomedicine. Ovaj rad donosi pregled znanstvene literature vezane uz karakteristična svojstva, pripravu i primjenu, ali i izazove primjene niskotemperaturnih eutektičkih otapala u industrijskom mjerilu.
Hofmann-Löffler-Freytagova reakcija otkrivena je krajem 19. stoljeća, a munjeviti razvoj događa se posljednjih 20 godina. Primjenjuje se za stvaranje C−N veze na nesupstituiranim C−H pozicijama te za ...uvođenje pirolidinskih i piperidinskih prstenova na ekološki prihvatljiv način, bez upotrebe skupih metalnih katalizatora i uz vrlo učinkovite sinteze. U ovom pregledu prikazat će se računalne i eksperimentalne studije koje pokazuju fleksibilnost i mogućnosti optimizacije navedene metode s ciljem povećanja ekonomičnosti i smanjenja količine otpadnih tvari, po principima zelene kemije.
Ovo djelo je dano na korištenje pod licencom Creative Commons Imenovanje 4.0 međunarodna .
Napredak tehnologije usko je vezan uz primjenu enzima u kemijskoj sintezi. Biokataliza ima velik utjecaj na različite industrije a među njima se posebno ističe farmaceutska industrija. Primjena ...enzima pokazuje značajne prednosti u usporedbi s tehnikama klasične kemijske sinteze te se smatra i ‘zelenim’ rješenjem. Primjenjujući nove dostupne tehnike i tehnologije, enzime je moguće u potpunosti prilagoditi zahtjevima određenog procesa. Danas je poznato nekoliko farmaceutskih tvrtki koje uz pomoć enzima uspješno proizvode vrijedne intermedijare za proizvodnju aktivnih farmaceutskih spojeva, a u njih se ubrajaju i prekursori statina. Statini su hipolipidemici, lijekovi koji se upotrebljavaju za prevenciju kardiovaskularnih bolesti te za snižavanje koncentracije kolesterola u krvi. Metoda klasične kemijske sinteze intermedijara statina vrlo je zahtjevna te stoga njihova proizvodnja primjenom enzimski kataliziranih reakcija ima značajne prednosti. Iz tog razloga za proizvodnju intermedijara statina istraživanje i razvoj uz primjenu reakcijskog inženjerstva sve se više usmjeravaju prema primjeni biokatalize.
Ovo djelo je dano na korištenje pod licencom Creative Commons Imenovanje 4.0 međunarodna .
Celuloza se najčešće proizvodi kraft postupkom koji je povezan s nekoliko ekoloških problema. Kako bi se ti problemi prevladali, istražene su ekološki prihvatljive metode proizvodnje celuloze. ...Posljednjih su godina duboka eutektička otapala (DES) prepoznata kao ekološki prihvatljivi reagensi za preradu lignoceluloznih materijala u budućnosti. U ovom je radu istraživana uporaba DES-a u proizvodnji celuloze od sječke drva europske crne topole. DES smjesa pripremljena je od kolin-klorida (ChCl) i etilen-glikola (EG). Osim toga, tradicionalnim je natronskim i kraft postupkom proizvedena celuloza od sječke drva topole radi usporedbe s celulozom proizvedenom s dodatkom DES smjese. Utvrđeno je da je celuloza proizvedena od sječke drva topole uz upotrebu DES-a u smislu prinosa, viskoznosti i neprozirnosti usporediva s celulozom dobivenom natronskim i kraft postupkom. Celuloza proizvedena uz dodatak DES-a lako je dosegnula ciljani stupanj slobode celuloze. Međutim, svojstva čvrstoće i svjetlina celuloze proizvedene uz dodatak DES-a bili su lošiji od tih svojstava natronske i kraft celuloze. Svojstva čvrstoće DES celuloze mogu se poboljšati pojačivačima čvrstoće papira kao što su škrob i mikrofibrilirana ili nanofibrilirana celuloza. Osim toga, upotreba DES-a u proizvodnji celuloze može imati važan doprinos čišćoj proizvodnji i čini zeleniju alternativu tradicionalnim metodama proizvodnje celuloze.