Chimie verte : définition, principes, stratégies...

 Chimie verte : définition, principes, stratégies...

Chimie – Définitions

Chimie (n.c., du grec khêmeia « magie noire ») : Science de la constitution des divers corps, de leurs transformations et de leurs propriétés.

Chimiste (n.c., 1548) : personne qui s’occupe de chimie, pratique et étudie la chimie

Domaines d’application de la chimie 

•Pharmaceutique -Médicaments 

•Électronique -Composants, Affichages (polymères conducteurs) 

•Cosmétique 

•Domestique -Produits de nettoyage, Parfums, Textiles 

•Agriculture 

•Automobile -Peintures, Polymères, Vernis

•Aérospatial 

Données du problème 

•Grande variété de processus chimiques 

•Gestion des déchets 

•Normes environnementales 

•Préoccupations liés à la sécurité 

•Raréfaction des matières premières pétrochimiques

Chimie verte :

Autres noms : 

•Chimie propre                      •Chimie environnementale 

•Chimie bénine                      •Chimie durable

•employé pour la première fois dans un article en 1990 (Cathcart) 

•officialisé en 1991 (Paul T. Anastas, Environmental Protection Agency, USA) 

Historique 

•1995 : « Presidential Green Chemistry Challenge Award » créé par le Président Bill Clinton 

•1997 : « Green Chemistry Institute » 

•1998 : proposition des 12 principes par Paul T. Anastas et John C. Warner (mise en pratique des propositions du « Green Chemistry Institute ») 

•2003 : ajout des 12 principes de « Green Engineering »

Définition

En 1991, l'agence américaine pour la protection de l'environnement a défini la chimie verte par :

" La chimie verte a pour but de concevoir et de développer des produits et des procédés chimiques permettant de réduire ou d'éliminer l'utilisation et la synthèse de substances  dangereuses ". 

Dans cette définition, le terme « dangereuses » est pris au sens le plus large : il peut être physique, toxicologique ou global .

Cette définition a été développée en douze principes par les chimistes américains Anastas et Warner, qui ont contribué à faire naître et à populariser ce concept :

 Chimie verte ? Chimie verte ≠ chimie du végétal 

12 principes de la chimie verte 

Stratégies vertes en synthèse Principes 

1- Choix de plusieurs voies synthétiques pour une même molécule Réactions en cascade Réactions en un seul pot 

2- Réactions tandem (domino) 

3- Synthèse convergente plutôt que linéaire Réactions multi-composantes 

4- Réactions de condensation Économie d’atomes 

5- Procédés catalytiques plutôt que stœchiométriques Organocatalyse plutôt que catalyse avec métaux lourds 

6- Éviter groupes protecteurs 

7- Réacteurs en boucle fermée (“Closed-loop systems”) ou en flux (“Continuous flow”

Chimie verte et développement durable 

Le développement durable est un développement qui répond aux besoins des générations présentes sans compromettre la capacité des générations futures de répondre aux leurs. 

Les trois piliers du développement durable

 Économique, social et environnemental.

10 Domaines de recherche clef du point de vue industriel 

Grandes réactions (votes des industriels)

1. Mise au point de méthodologies efficaces et polyvalentes utilisant des métaux peu coûteux et « durables » 

2. Méthodes générales pour la formation « catalytique et durable » de liaisons amides/peptidiques 

 3. Activation de liaisons C–H aliphatiques et aromatiques utilisant des oxydants verts et conduisant à des sélectivités prédictibles

 4. Réductions d’amides en évitant LiAlH4 et B2H6 (diborane)  

5. Substitutions directes d’alcools 

 6. Immobilisation de catalyseurs sans perte significative au niveau de la cinétique 

 7. Hydrogénation asymétrique d’oléfines/énamines/imines non fonctionalisées 

 8. Fluorations/trifluorométhoxylations améliorées 

 9. Réaction de Wittig sans Ph3PO (stœchiométrique) 

10. Voies de remplacement pour les processus redox avec C–O et C–N  

Applications : exemple ==> Oxydants industriels 

•Dérivé du fer : 

•Usages : 

•Textiles : blanchissage, décoloration d’effluents 

•Pâtes et papiers : blanchissage 

•Épuration des eaux : destruction (oxydation) des composés organiques 

•Raffinage du pétrole : oxydation des contaminants soufrés

Conclusion : 

En conclusion, la chimie verte représente une approche novatrice et essentielle pour résoudre les défis environnementaux et de durabilité auxquels est confrontée l'industrie chimique. 

Grâce à l'application des 12 principes de la chimie verte, les chercheurs et les industriels sont en mesure de concevoir des produits et des procédés chimiques qui réduisent l'utilisation de substances dangereuses, minimisent la production de déchets, économisent les ressources et préservent la santé humaine et l'environnement.

En fin de compte, la chimie verte représente un changement de paradigme dans l'industrie chimique, mettant l'accent sur l'innovation, la durabilité et la responsabilité sociale. En adoptant les principes de la chimie verte, nous pouvons créer un avenir plus propre, plus sûr et plus durable pour tous.