Le solvant perc de nettoyage à sec et de dégraissage largement utilisé peut être converti en produits chimiques utiles par un nouveau procédé propre, sûr et peu coûteux. La découverte de l'Université de Kobe utilisant l'activation UV à la demande pourrait ouvrir la voie au recyclage du papier et ainsi contribuer à une société plus durable.
La synthèse organique est la production de produits chimiques utiles, tels que des médicaments, à partir d'autres produits chimiques disponibles. Les chimistes utilisent généralement des matières premières pour créer des éléments de base simples, tels que des esters carbonatés, et les combinent en structures de plus en plus complexes.
Les matières premières doivent être réactives, ce qui les rend généralement toxiques, comme le phosgène couramment utilisé. C’est pour cette raison que les chimistes sont constamment à la recherche de nouvelles matières premières plus sûres et plus respectueuses de l’environnement tout en conservant leur réactivité. Idéalement, ils aimeraient utiliser des déchets abondants et sûrs et les transformer en produits utiles sans que ce processus n'entraîne également de sous-produits toxiques.
Le groupe de recherche de l'Université de Kobe de TSUDA Akihiko se spécialise dans le développement de synthèses organiques en un seul pot et en flux utilisant la lumière UV.
De telles réactions présentent l'avantage de fournir un environnement fermé dans lequel des matières sources inoffensives peuvent être photo-activées par la lumière à haute énergie à la demande, éliminant ainsi le besoin de se procurer ou de stocker des matières sources potentiellement toxiques, et que tout réactif et donc potentiellement dangereux. les produits peuvent immédiatement réagir avec d'autres composés, éliminant ainsi le besoin de les extraire ou le risque de fuite dans l'environnement.
Ils ont désormais capitalisé sur leur expérience et se sont associés au fabricant de matériaux japonais AGC Inc. pour affiner leur procédé. Ensemble, ils se sont concentrés sur une cible intéressante, l'agent de dégraissage et de nettoyage à sec couramment utilisé, ou perchloréthylène comme l'appellent les chimistes, qui est non nocif et produit en grande quantité dans le monde entier.
Publication dans The Journal of Organic Chemistry , le partenariat universitaire-industrie décrit une méthode pour transformer le perc en esters carbonatés et en chloroforme, des éléments constitutifs précieux pour une synthèse organique ultérieure, efficacement et en grandes quantités sans aucune manipulation directe de matières sources toxiques telles que le phosgène.
Tsuda explique :« Parce que le perc est ininflammable et suffisamment stable pour être utilisé comme solvant, son utilisation comme matière première pour la synthèse organique a reçu peu d'attention. Cependant, en utilisant notre méthode originale de synthèse organique par photo à la demande, nous avons réussi pour la première fois en obtenant simultanément des carbonates et des chloroformes d'importance industrielle à partir de cette source. "
De plus, afin de réduire davantage l'impact environnemental de leur système, ils ont testé le remplacement des lampes au mercure conventionnelles qui émettent une lumière UV à haute énergie par des lampes LED générant une lumière UV douce. Même si cela nécessitait quelques modifications du processus de réaction, ils pouvaient quand même réussir à synthétiser les produits souhaités, ouvrant ainsi un potentiel encore plus grand pour rendre la synthèse organique plus durable.
Tsuda a bon espoir quant à l'impact environnemental de leur nouveau développement. Il déclare :« Il s'agit d'une réaction chimique sûre, peu coûteuse, simple et respectueuse de l'environnement. J'espère que cette nouvelle méthode d'utilisation et de valorisation du percolateur, qui est utilisée en grande quantité dans le monde entier, constituera une étape importante vers la réalisation d'un système neutre en carbone et société durable."
Plus d'informations : Synthèse photo à la demande in situ en un seul pot d'esters carbonatés à partir de tétrachloroéthylène, The Journal of Organic Chemistry (2024). DOI :10.1021/acs.joc.3c02588
Fourni par l'Université de Kobe
