Introdução 63ª ASSEMBLÉIA DAS NAÇÕES UNIDAS (ONU) 2011; Discussão de como as pessoas veem a química;

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2 Introdução 63ª ASSEMBLÉIA DAS NAÇÕES UNIDAS (ONU) 2011; Química verde teve seu conceito proposto no ano de 1987 Discussão de como as pessoas veem a química; Como fazer química de um modo mais sustentável; Química relacionada a problemas oriundos de atividades industriais desde o início século XX; Ferreira, V.F; da Rocha, D.R.; da Silva, F.C. Quimica Verde, Economia Sustentável e Qualidade de Vida. Revista Virtual da Química.,2014, Oka, T.N.; Neiverth, A.V.; Machado, G.S. Contribuições da Química Verde e Sustentabilidade Para a Educação Ambiental na Região de Pontal do Paraná. XVI Encontro Paranaense de Educação Ambiental. 2

3 Introdução Planejamento Reduzir ou eliminar o uso ou geração de substâncias perigosas durante : Manufatura Produtos químicos Aplicação Ferreira, V.F; da Rocha, D.R.; da Silva, F.C. Quimica Verde, Economia Sustentável e Qualidade de Vida. Revista Virtual da Química.,2014,

4 Introdução Produção mais limpa; Produtos biodegradáveis; Produtos resistentes a biodegradação permanecem no ambiente, causando efeitos tóxicos; Produtos podem ser bioacumuláveis, ou seja, tendem a se acumular nos tecidos de animais e plantas. Ferreira, V.F; da Rocha, D.R.; da Silva, F.C. Quimica Verde, Economia Sustentável e Qualidade de Vida. Revista Virtual da Química.,2014,

5 Figura 1: Bioacumulação de DDT na cadeia alimentar 5

6 Os 12 Princípios da Química Verde 6

7 7 Reações em ausência de solvente Durante a 2ª Guerra Mundial foi desenvolvido um dispositivo que gerava micro-ondas chamado magnétron e fundamental para o funcionamento do RADAR (do inglês, Radio Detection And Ranging); O uso do micro-ondas em procedimentos químicos é conhecido desde a década de 70; É uma radiação eletromagnética não ionizante, frequência variando de 300 a MHz; Aquecimento dielétrico: Rotação de dipolo e condução iônica.

8 Reações em ausência de solvente Esquema 1: Reação em ausência de solvente com aquecimento dielétrico. Aq. convencional: 30%, 15h, 100ºC. SANSEVERINO, A. M.; Microondas em síntese orgânica,quim. Nova, Vol. 25, No. 4, ,

9 Reações em ausência de solvente Esquema 2: Reação tipo Wittig em forno de microondas de cozinha. Aq. convencional: sem reação. SANSEVERINO, A. M.; Microondas em síntese orgânica,quim. Nova, Vol. 25, No. 4, ,

10 Reações em ausência de solvente Figura 1 : Reator micro-ondas para síntese

11 Reações em fluxo contínuo O regime de fluxo contínuo pode ser caracterizado por uma gama de diferentes reatores tubulares, com volumes de trabalho que podem variar de 15 nl a 1 L. Figura 2: Reator contínuo e seu esquema geral. Souza, R. O. M. A.; Miranda, L. S. M.; Reações Sob Fluxo Contínuo: da Química Verde a um Processo Verde, Rev. Virtual Quim., 2014, 6 (1), 34-43,

12 12 Reações em fluxo contínuo Maior eficiência no controle de parâmetros de reação e na mistura dos reagentes; Menor custo na otimização das condições de reação; Menor número de etapas para o escalonamento; Maior eficiência energética; Menor número de operações no isolamento do produto.

13 Reações em fluxo contínuo Esquema 3: Catálise heterogênea sob regime de fluxo contínuo no estudo da síntese de intermediário par obtenção de inibidores de Antiotensina II. Souza, R. O. M. A.; Miranda, L. S. M.; Reações Sob Fluxo Contínuo: da Química Verde a um Processo Verde, Rev. Virtual Quim., 2014, 6 (1), 34-43,

14 Reações Átomo-econômicas Esquema 4: Síntese verde da Vanilina. Síntese marrom : 47% Síntese verde : 75% Sheldon, R. A.; C. R. Acad. Sci. Paris, Chimie/Chemistry 2000, 3,

15 15 Reações Átomo-econômicas A Vanilina (4-hidroxi-3-metoxibenzaldeído) é a principal responsável pelo sabor e aroma característicos da baunilha; Pode atuar como, antimutagênico, antioxidante, conservante e antimicrobiano; Apesar de tantas aplicações, sua obtenção ocorre através de processos extremamente caros.

16 Reações Átomo-econômicas Esquema 5: Síntese verde do ibuprofeno. Síntese marrom : 40 % Síntese verde : 77 % Cann, M. C.; Connelly, M. E.; Real World Cases in Green Chemistry, American Chemical Society. Washington, DC,

17 17 Reações Átomo-econômicas É um fármaco do grupo dos anti-inflamatórios não esteróides (AINE) utilizado para o tratamento da dor, febre e inflamação; A síntese verde para produção do ibuprofeno vem sendo utilizada pela Companhia BHC (junção das Empresas BASF e Hoeschst Celanese) desde 1991, apresentando a vantagem de produzir aproximadamente 25% a mais de produto com relação à síntese antiga;

18 Reações Átomo-econômicas Esquema 6: Síntese verde do metil-metacrilato Síntese marrom : 47% Síntese verde : 100% Cann, M. C.; Connelly, M. E.; Real World Cases in Green Chemistry, American Chemical Society. Washington, DC,

19 19 Reações Átomo-econômicas É o monômero produzido em larga escala para produção do acrílico, o poli(metil metacrilato (PMMA); seu polímero é uma resina empregada na cimentação óssea medicinal, reparos de próteses e aparelhos ortodônticos, confecção de lentes de contato, entre outros; A síntese do metil-metacrilato realizada através da técnica desenvolvida pelo grupo de pesquisa da Shell, ocorre através do emprego de paládio como catalisador, resultando em 100% de economia de átomos.

20 Sustentabilidade É a capacidade de sustentação ou conservação de um processo ou sistema; Sustentável (sustentare) sustentar apoiar conservar cuidar Alternativa para garantir a sobrevivência dos recursos naturais do planeta. Ferreira, V.F; da Rocha, D.R.; da Silva, F.C. Quimica Verde, Economia Sustentável e Qualidade de Vida. Revista Virtual da Química.,2014,

21 Sustentabilidade como um grande guarda-chuva da sociedade A sustentabilidade deveria ser o grande guarda-chuva de proteção da sociedade. Não pode estar relacionada apenas, como sugere uma visão mais simplificada, à emissão de gases para a atmosfera e ao aquecimento global. 21

22 Ferreira, V.F; da Rocha, D.R.; da Silva, F.C. Quimica Verde, Economia Sustentável e Qualidade de Vida. Revista Virtual da Química.,2014, Relatório Brundtland da Organização das Nações Unidas 1987 Sustentabilidade

23 Uma visão mais completa é que a sustentabilidade seja uma cadeia de ações que eleve os padrões ambientais, econômicos e sociopolíticos da população. 23

24 A Química pode ser a solução para muitos problemas de sustentabilidade, mas também pode ser a grande vilã. 24

25 25 Incidentes envolvendo a atividades químicas e seus danos Acidente de Bhopal, Índia, 3 de dezembro 1984 isocianato de metila ("MIC", CH3NCO): Liberação de toneladas de MIC vaporizado; pessoas morreram, milhares ficaram feridos e cegos.

26 26 O milagroso DDT sintetizado pela primeira vez em 1874 (Prêmio Nobel de Química em 1905): Sua habilidade como inseticida foi percebida por Paul Muller, em 1939, contra as traças e besouros (Prêmio Nobel em 1948); Barato e seguro para aplicação na pele humana (Segunda Guerra); Proibido nos Estados Unidos em 1972 e seus efeitos cumulativos permanecem até hoje.

27 27 A doença de Minamata: Os gatos pareciam estar enlouquecendo e cometiam suicídio; As pessoas da cidade também passaram a apresentar comportamentos estranhos, com dificuldade de ouvir, ver e caminhar, tremores e danos cerebrais; 27 toneladas de compostos orgânicos de mercúrio despejadas no mar.

28 28 Fogo no Rio Cuyahoga: O rio Cuyahoga, em Ohio, nos EUA, tornou-se tão poluído por produtos químicos que pegou fogo várias vezes, desde 1868 até Apesar dos percalços, o rio Cuyahoga foi recuperado, e o estado é hoje um modelo de desenvolvimento em pesquisas na área de energia solar e tecnologias verdes.

29 Conclusões A Química pode ser muito boa e contribuir para resolver os problemas graves que afetam a humanidade. Qual o modelo de desenvolvimento que queremos? Devemos buscar: Medicamentos para doenças antes consideradas incuráveis; Produtos químicos que fertilizam a terra sem agredi-la; Eliminar resíduos tóxicos industriais; Gerir o esgoto e lixo doméstico e evitar a qualquer custo a poluição. Ferreira, V.F; da Rocha, D.R.; da Silva, F.C. Quimica Verde, Economia Sustentável e Qualidade de Vida. Revista Virtual da Química.,2014,

30 A Química é apontada por muitos como vilã nas agressões à natureza, mas pelo oposto ela é fértil em soluções que podem melhorar a qualidade de vida do Homem. 30

31 31 Agradecimentos Prof Dr. Rafael Arromba de Souza; Todos os colegas da disciplina.