Green Chemistry: utilizzo di solventi alternativi in processi di sintesi e di estrazione

In the first part, the thesis deals with the 12 Principles of Green Chemistry and the reasons why common organic solvents, often Volatile Organic Compounds, are not consistent with these dictates and must therefore be replaced with alternative solvents due, for example, to the possible onset of carcinomas after long exposure over time and their competition in the formation of photochemical smog and in the depletion of the tropospheric ozone layer, as well as in the formation of ozone in the troposphere. Subsequently, some of the alternatives that the scientific community offers are considered in more detail, some already partially established, others still under development. In particular water, supercritical carbon dioxide, 2-Methyltetrahydrofuran, cyclopentyl methyl ether, and in the end Ionic Liquids and Deep Eutectic Solvents, trying to highlight the strengths for each one, which make them valid substitutes for VOCs, in order to make the process greener with a view to environmental sustainability and protection of human health, and the weaknesses to be improved, also reporting examples of synthetic and extractive applications, at industrial and non-industrial level.

L’elaborato tratta nella prima parte i 12 Principi della Green Chemistry e i motivi per cui i comuni solventi organici, spesso Composti Organici Volatili, non siano coerenti con tali dettami e debbano perciò essere sostituiti con dei solventi alternativi a causa, ad esempio, alla possibile insorgenza di carcinomi dopo lunghe esposizioni nel tempo e alla loro competizione nella formazione di smog fotochimico e nella deplezione dello strato di ozono troposferico, nonché nella formazione di ozono nella troposfera. Successivamente, vengono considerate più nel dettaglio alcune delle alternative che la comunità scientifica offre, alcune già in parte affermate, altre ancora in via di sviluppo. In particolare, si affrontano acqua, anidride carbonica supercritica, 2-Metiltetraidrofurano, ciclopentil metil etere ed infine Liquidi Ionici e Solventi ad Eutettico Profondo, cercando di evidenziare per ciascuno i punti di forza, che li rendono dei validi sostituti ai COV, in modo tale da rendere il processo più green in un’ottica di sostenibilità ambientale e tutela della salute umana, e i punti di debolezza da migliorare, riportando anche esempi di applicazioni sintetiche ed estrattive, a livello industriale e non.