Достижения в области зеленой химии: устойчивый синтез и химические процессы

  • Хамфри Сэм Сэмуэль Федеральный университет Вукари, RQVG + F52, ул. Катсинала Роуд, 670102, г. Вукари, штат Тараба, Нигерия
  • Эммануэль Эдет Этим Федеральный университет Вукари, RQVG + F52, ул. Катсинала Роуд, 670102, г. Вукари, штат Тараба, Нигерия
  • Уго Нвеке-Мараизу Государственный университет Риверса, Нкполу-Ороворукво, Р. М. В. 5080, г. Порт-Харкорт, штат Риверс, Нигерия
  • Шедрах Якубу Федеральный университет Сан-Паулу, ул. Сена Мадурейра, 1500, SP 04021-001, г. Сан-Паулу, Бразилия

Аннотация

Последние разработки в области зеленой химии были сосредоточены на экологически чистых синтезах и химических процессах, таких как эффективная трансформация возобновляемого сырья, разработка новых реакций и методов, использование экологически чистых растворителей и альтернативных источников энергии, интенсификация химических процессов и передовые экологические технологии. Эти разработки способствуют созданию устойчивости в химическом секторе и снижают воздействие химических процессов на окружающую среду.

Биографии авторов

Хамфри Сэм Сэмуэль, Федеральный университет Вукари, RQVG + F52, ул. Катсинала Роуд, 670102, г. Вукари, штат Тараба, Нигерия

ассистент кафедры химии факультета естественных и прикладных наук, научный сотрудник исследовательской группы по вычислительной астрохимии и биомоделированию

Эммануэль Эдет Этим, Федеральный университет Вукари, RQVG + F52, ул. Катсинала Роуд, 670102, г. Вукари, штат Тараба, Нигерия

кандидат химических наук; доцент кафедры химии факультета естественных и прикладных наук, научный сотрудник исследовательской группы по вычислительной астрохимии и биомоделированию

Уго Нвеке-Мараизу, Государственный университет Риверса, Нкполу-Ороворукво, Р. М. В. 5080, г. Порт-Харкорт, штат Риверс, Нигерия

кандидат химических наук; преподаватель кафедры химии

Шедрах Якубу, Федеральный университет Сан-Паулу, ул. Сена Мадурейра, 1500, SP 04021-001, г. Сан-Паулу, Бразилия

аспирант кафедры науки и технологий

Литература

  1. Anastas PT. Introduction: green chemistry. Chemical Reviews. 2007;107(6):2167–2168. DOI: 10.1021/cr0783784.
  2. Anastas PT, Warner JC. Green chemistry: theory and practice. New York: Oxford University Press; 1998. 135 p.
  3. Anastas P, Eghbali N. Green chemistry: principles and practice. Chemical Society Reviews. 2010;39(1):301–312. DOI: 10.1039/ B918763B.
  4. Zimmerman JB, Anastas PT, Erythropel HC, Leitner W. Designing for a green chemistry future. Science. 2020;367(6476):397–400. DOI: 10.1126/science.aay3060.
  5. Erythropel HC, Zimmerman JB, de Winter TM, Petitjean L, Melnikov F, Lam CH, et al. The Green ChemisTREE: 20 years after taking root with the 12 principles. Green Chemistry. 2018;20(9):1929–1961. DOI: 10.1039/C8GC00482J.
  6. Andrew C, Etim EE, Ushie OA, Khanal GP. Vibrational-rotational spectra of normal acetylene and doubly deuterated acetylene: experimental and computational studies. Chemical Science Transactions. 2018;7(1):77–82. DOI: 10.7598/cst2018.1432.
  7. Liu J, Mooney H, Hull V, Davis SJ, Gaskell J, Hertel T, et al. Systems integration for global sustainability. Science. 2015;347(6225):1258832. DOI: 10.1126/science.1258832.
  8. Schwager P, Decker N, Kaltenegger I. Exploring green chemistry, sustainable chemistry and innovative business models such as chemical leasing in the context of international policy discussions. Current Opinion in Green and Sustainable Chemistry. 2016;1:18–21. DOI: 10.1016/j.cogsc.2016.07.005.
  9. Etim EE, Andrew C, Lawal U, Udegbunam I, Ukpong EG. Protonation of carbonyl sulfide: ab initio study. Journal of Applied Sciences. 2020;20(1):26–34. DOI: 10.3923/jas.2020.26.34.
  10. Rastogi T, Leder C, Kümmerer K. A sustainable chemistry solution to the presence of pharmaceuticals and chemicals in the aquatic environment – the example of re-designing β-blocker Atenolol. RSC Advances. 2015;5(1):27–32. DOI: 10.1039/C4RA10294K.
  11. Li C-J, Anastas PT. Green chemistry: present and future. Chemical Society Reviews. 2012;41(4):1413–1414. DOI: 10.1039/ C1CS90064A.
  12. Kalidindi SB, Jagirdar BR. Nanocatalysis and prospects of green chemistry. ChemSusChem. 2012;5(1):65–75. DOI: 10.1002/ cssc.201100377.
  13. Hjeresen DL, Boese JM, Schutt DL. Green chemistry and education. Journal of Chemical Education. 2000;77(12):1543. DOI: 10.1021/ed077p1543.
  14. Anastas PT, Kirchhoff MM. Origins, current status, and future challenges of green chemistry. Accounts of Chemical Research. 2002;35(9):686–694. DOI: 10.1021/ar010065m.
  15. Ekpan FM, Ori MO, Samuel HS, Egwuatu OP. Emerging technologies for eco-friendly production of bioethanol from lignocellulosic waste materials. Eurasian Journal of Science and Technology. 2024;4(3):179–194. DOI: 10.48309/ejst.2024.429106.1119.
  16. Perlatti B, Forim MR, Zuin VG. Green chemistry, sustainable agriculture andprocessing systems: a Brazilian overview. Chemical and Biological Technologies in Agriculture. 2014;1(5):1–9. DOI: 10.1186/s40538-014-0005-1.
  17. Clark J. The 12 misunderstandings of green chemistry. Environmental Science and Engineering Magazine. 2012;May – June:6–8.
  18. Valavanidis A. Green chemistry and new technological developments new avenues for the green economy and sustainable future of science and technology [Internet]. 2016 [cited 2023 December 10]. Available from: https://www.researchgate.net/publication/3052072844.
  19. Ubuoh EA. Green chemistry: a panacea for environmental sustainability agriculture in global perspective. Global Journal of Pure and Applied Chemistry Research. 2016;4(1):21–29.
  20. O’Brien KP, Franjevic S, Jones J. Green chemistry and sustainable agriculture: the role of biopesticides. Advancing Green Chemistry. 2009;2009:1.
  21. Soni GD. Advantages of green technology. International Journal of Research – Granthaalayah. 2015;3(9SE):1–5. DOI: 10.29121/ granthaalayah.v3.i9SE.2015.3121.
  22. Marco BA, Rechelo BS, Tótoli EG, Kogawa AC, Salgado HRN. Evolution of green chemistry and its multidimensional impacts: a review. Saudi Pharmaceutical Journal. 2019;27(1):1–8. DOI: 10.1016/j.jsps.2018.07.011.
  23. Thovhogi N, Park E, Manikandan E, Maaza M, Gurib-Fakim A. Physical properties of CdO nanoparticles synthesized by green chemistry via Hibiscus sabdariffa flower extract. Journal of Alloys and Compounds. 2016;655:314–320. DOI: 10.1016/j.jallcom.2015.09.063.
  24. Sharma RK, Bandichhor R, editors. Hazardous reagent substitution: a pharmaceutical perspective. [S. l.]: Royal Society of Chemistry; 2018. 194 p.
  25. Compagno N, Profeta R, Scarso A. Recent advances in the synthesis of active pharmaceutical and agrochemical ingredients in micellar media. Current Opinion in Green and Sustainable Chemistry. 2022;39:100729. DOI: 10.1016/j.cogsc.2022.100729.
  26. Samuel HS, Nweke-Maraizu U, Etim EE. Supercritical fluids: properties, formation and applications. Journal of Engineering in Industrial Research. 2023;4(3):176–188. DOI: 10.48309/jeires.2023.3.5.
  27. Polshettiwar V, Varma RS. Green chemistry by nano-catalysis. Green Chemistry. 2010;12(5):743–754.
  28. Samuel HS, Etim EE, Shinggu JP, Bako B. Machine learning of rotational spectra analysis in interstellar medium. Communication in Physical Sciences. 2023;10(1):172–203.
  29. Centi G, Perathoner S. Catalysis and sustainable (green) chemistry. Catalysis Today. 2003;77(4):287–297. DOI: 10.1016/S0920- 5861(02)00374-7.
  30. Khan SA, Shahid S, Hanif S, Almoallim HS, Alharbi SA, Sellami H. Green synthesis of chromium oxide nanoparticles for antibacterial, antioxidant anticancer, and biocompatibility activities. International Journal of Molecular Sciences. 2021;22:502. DOI: 10.3390/ijms22020502.
  31. Etim EE, Lawal U, Andrew C, Udegbunam IS. Computational studies on C3H4N2 isomers. International Journal of Advanced Research in Chemical Science (IJARCS). 2018;5(1):29–40. DOI: 10.20431/2349-0403.0501005.
  32. Qamar H, Rehman S, Chauhan DK, Tiwari AK, Upmanyu V. Green synthesis, characterization and antimicrobial activity of copper oxide nanomaterial derived from Momordica charantia. International Journal of Nanomedicine. 2020;15:2541–2553. DOI: 10.2147/IJN. S240232.
  33. Yan Liu, Lin Zuo, Qiyan Lv, Bing Yu. Recent advances in photochemical transformations using water as an oxygen source. Current Opinion in Green and Sustainable Chemistry. 2023;40:100759. DOI: 10.1016/j.cogsc.2023.100759.
  34. Debecker DP, Hii KK, Moores A, Rossi LM, Sels B, Allen DT, et al. Shaping effective practices for incorporating sustainability assessment in manuscripts submitted to ACS Sustainable Chemistry & Engineering: catalysis and catalytic processes. ACS Sustainable Chemistry and Engineering. 2021;9(14):4936–4940. DOI: 10.1021/acssuschemeng.1c02070.
  35. Lozano P, García-Verdugo E. From green to circular chemistry paved by biocatalysis. Green Chemistry. 2023;25(18):7041–7057. DOI: 10.1039/D3GC01878D.
  36. Zhang B, Jiang Y, Balasubramanian R. Synthesis of biowaste-derived carbon foam for CO2 capture. Resources, Conservation and Recycling. 2022;185:106453. DOI: 10.1016/j.resconrec.2022.106453.
  37. Zuin VG, Kümmerer K. Chemistry and materials science for a sustainable circular polymeric economy. Nature Reviews Materials. 2022;7:76–78. DOI: 10.1038/s41578-022-00415-2.
  38. Keçili R, Yilmaz E, Ersöz A, Say R. Imprinted materials: from green chemistry to sustainable engineering. In: Ersöz A, Şenel S, editors. Sustainable nanoscale engineering: from materials design to chemical processing. [S. l.]: Elsevier; 2020. p. 317–350. DOI: 10.1016/B978-0-12-814681-1.00012-6.
  39. Whiteker GT. Applications of the 12 principles of green chemistry in the crop protection industry. Organic Process Research and Development. 2019;23(10):2109–2121. DOI: 10.1021/acs.oprd.9b00305.
  40. Ganesh KN, Zhang D, Miller SJ, Rossen K, Chirik PJ, Kozlowski MC, et al. Green chemistry: a framework for a sustainable future. Environmental Science and Technology. 2021;55(13):8459–8463. DOI: 10.1021/acs.est.1c03762.
  41. Kar S, Sanderson H, Roy K, Benfenati E, Leszczynski J. Green chemistry in the synthesis of pharmaceuticals. Chemical Reviews. 2022;122(3):3637–3710. DOI: 10.1021/acs.chemrev.1c00631.
  42. Samuel HS, Etim EE, Oladimeji EO, Shinggu JP, Bako B. Machine learning in characterizing dipole-dipole interactions. FUW Trends in Science and Technology Journal. 2023;8(3):70–82.
  43. Ratti R. Industrial applications of green chemistry: status, challenges and prospects. SN Applied Sciences. 2020;2:263. DOI: 10.1007/s42452-020-2019-6.
  44. Giraud RJ, Williams PA, Sehgal A, Ponnusamy E, Phillips AK, Manley JB. Implementing green chemistry in chemical manufacturing: a survey report. ACS Sustainable Chemistry and Engineering. 2014;2(10):2237–2242. DOI: 10.1021/sc500427d.
  45. Zeng X, Wang F, Sun X, Li J. Recycling indium from scraped glass of liquid crystal display: process optimizing and mechanism exploring. ACS Sustainable Chemistry and Engineering. 2015;3(7):1306–1312. DOI: 10.1021/acssuschemeng.5b00020.
  46. Chinna Rajesh U, Satya Pavan V, Rawat DS. Hydromagnesite rectangular thin sheets as efficient heterogeneous catalysts for the synthesis of 3-substitutetd indoles via yonemitsu-type condensation in water. ACS Sustainable Chemistry and Engineering. 2015;3(7): 1536–1543. DOI: 10.1021/acssuschemeng.5b00236.
  47. Simić ZV, Radović IR, Stijepović MZ, Kijevčanin ML. Liquid-liquid equilibria of the ternary systems water + C1 – C3 alcohols + dimethyl adipate at 298.15 K and atmospheric pressure: experimental data and modeling. Journal of Molecular Liquids. 2023; 377:121542. DOI: 10.1016/j.molliq.2023.121542.
  48. Collins J, Gourdin G, Qu D. Modern applications of green chemistry: renewable energy. In: Török B, Dransfield T, editors. Green chemistry: an inclusive approach. [S. l.]: Elsevier; 2018. p. 771–860. DOI: 10.1016/B978-0-12-809270-5.00028-5.
  49. Clark JH. Renewables and green chemistry. Green Chemistry. 2005;7(2):57. DOI: 10.1039/B500769K.
  50. Wang D, Feng S. Advanced materials for green chemistry and renewable energy. Small. 2019;15(29):1902047. DOI: 10.1002/ smll.201902047.
  51. Xie C, Chen Z, Yoo CG, Shen X, Hou Q, Boudesocque-Delaye L. Editorial: the application of green chemistry in biomass valorization: green route, green catalyst and green solvent. Frontiers in Chemistry. 2023;11:1277256. DOI: 10.3389/fchem.2023.1277256.
  52. Zheng R, Liu Z, Wang Y, Xie Z, He M. The future of green energy and chemicals: rational design of catalysis routes. Joule. 2022;6(6):1148–1159. DOI: 10.1016/j.joule.2022.04.014.
  53. Varma RS. Greener and sustainable trends in synthesis of organics and nanomaterials. ACS Sustainable Chemistry and Engineering. 2016;4(11):5866–5878. DOI: 10.1021/acssuschemeng.6b01623.
  54. Sheldon RA. Green chemistry and resource efficiency: towards a green economy. Green Chemistry. 2016;18(11):3180–3183. DOI: 10.1039/C6GC90040B.
  55. Osigbemhe IG, Louis H, Khan EM, Etim EE, Odey DO, Oviawe AP, et al. Synthesis, characterization, DFT studies, and molecular modeling of 2-(-(2-hydroxy-5-methoxyphenyl)-methylidene)-amino) nicotinic acid against some selected bacterial receptors. Journal of the Iranian Chemical Society. 2022;19:3561–3576. DOI: 10.1007/s13738-022-02550-7.
  56. Varma RS. Greener approach to nanomaterials and their sustainable applications. Current Opinion in Chemical Engineering. 2012;1(2):123–128. DOI: 10.1016/j.coche.2011.12.002.
  57. Grinshpan D, Savitskaya T, Tsygankova N, Makarevich S, Kimlenka I, Ivashkevich O. Good real-world examples of woodbased sustainable chemistry. Sustainable Chemistry and Pharmacy. 2017;5:1–13. DOI: 10.1016/j.scp.2016.11.001.
Опубликован
2024-08-20
Ключевые слова: зеленая химия, устойчивый синтез, катализ, устойчивость
Как цитировать
Сэмуэль, Х. С., Этим, Э. Э., Нвеке-Мараизу, У., & Якубу, Ш. (2024). Достижения в области зеленой химии: устойчивый синтез и химические процессы. Журнал Белорусского государственного университета. Химия, 2, 3-16. Доступно по https://journals.bsu.by/index.php/chemistry/article/view/6235
Выпуск
№ 2 (2024): Журнал Белорусского государственного университета. Химия
Раздел
Оригинальные статьи

Copyright (c) 2024 Журнал Белорусского государственного университета. Химия

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.

Авторы, публикующиеся в данном журнале, соглашаются со следующим:

  1. Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial. 4.0 International (CC BY-NC 4.0).
  2. Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договоренности, касающиеся неэксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге) со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.
  3. Авторы имеют право размещать их работу в интернете (например, в институтском хранилище или на персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу. (См. The Effect of Open Access).