Rakennuspalikoita luonnosta ihmisen hyvinvointiin ja terveyteen vihreän kemian keinoin

Samankaltaiset tiedostot
Catalytic conversion of synthesis gas: Methods and applications

Efficiency change over time

Tork Paperipyyhe. etu. tuotteen ominaisuudet. kuvaus. Väri: Valkoinen Malli: Vetopyyhe

Capacity Utilization

Tarua vai totta: sähkön vähittäismarkkina ei toimi? Satu Viljainen Professori, sähkömarkkinat

Returns to Scale II. S ysteemianalyysin. Laboratorio. Esitelmä 8 Timo Salminen. Teknillinen korkeakoulu

Results on the new polydrug use questions in the Finnish TDI data

Sähköjärjestelmän käyttövarmuus & teknologia Käyttövarmuuspäivä

On instrument costs in decentralized macroeconomic decision making (Helsingin Kauppakorkeakoulun julkaisuja ; D-31)

Other approaches to restrict multipliers

Exercise 3. (session: )

Exercise 1. (session: )

Älykäs erikoistuminen. Kristiina Heiniemi-Pulkkinen

16. Allocation Models

Space for work, meetings and events. Expert Services for knowledge intensive and growth oriented SME s

National Building Code of Finland, Part D1, Building Water Supply and Sewerage Systems, Regulations and guidelines 2007

TÄUBLER OY. Vuorimiehenkatu Helsinki Finland. Puh: Fax:

Mitä ovat ioniset nesteet eli suolasulat?

Information on preparing Presentation

7.4 Variability management

Gap-filling methods for CH 4 data

On instrument costs in decentralized macroeconomic decision making (Helsingin Kauppakorkeakoulun julkaisuja ; D-31)

Tork Xpress Soft Multifold käsipyyhe. etu

ARENA 200 DIMENSIONS / MITAT DESIGN KAARLE HOLMBERG. ARENA 200 on erilaisiin oppimisympäristöihin sopiva laadukas luentopöytä.

Miten ymmärtää puubiomassan kaasutusta paremmin? - Hiilen kaasutusmallin kehittäminen

LYTH-CONS CONSISTENCY TRANSMITTER

Valuation of Asian Quanto- Basket Options

Green Growth Sessio - Millaisilla kansainvälistymismalleilla kasvumarkkinoille?

Kysymys 5 Compared to the workload, the number of credits awarded was (1 credits equals 27 working hours): (4)

No Problem TARJOTTIMET

Aurinkoenergia kehitysmaissa

AKKREDITOITU TESTAUSLABORATORIO ACCREDITED TESTING LABORATORY

Master's Programme in Life Science Technologies (LifeTech) Prof. Juho Rousu Director of the Life Science Technologies programme 3.1.

Alternative DEA Models

KONEOPPIMINEN SISÄLLÖNTUOTANNOSSA CASE NESTE

Re-use of Surplus Foundry Sand by Composting (LIFE13 ENV/FI/000285)

Maatilayritysten vastuu alueellisesti määräytyvästä kestävyydestä

Viral DNA as a model for coil to globule transition

On instrument costs in decentralized macroeconomic decision making (Helsingin Kauppakorkeakoulun julkaisuja ; D-31)

Uusi Ajatus Löytyy Luonnosta 4 (käsikirja) (Finnish Edition)

CO2-tavoitteet aluesuunnittelussa; Case Lontoo

Social and Regional Economic Impacts of Use of Bioenergy and Energy Wood Harvesting in Suomussalmi

The Finnish healthcare service grid and access in rural Finland

Characterization of clay using x-ray and neutron scattering at the University of Helsinki and ILL

The CCR Model and Production Correspondence

AKKREDITOITU TESTAUSLABORATORIO ACCREDITED TESTING LABORATORY

Mineral raw materials Public R&D&I funding in Finland and Europe, Kari Keskinen

Konetekniikan koulutusohjelman opintojaksomuutokset

Stormwater filtration unit

Integrating full climate change impacts balances and management

Mat Seminar on Optimization. Data Envelopment Analysis. Economies of Scope S ysteemianalyysin. Laboratorio. Teknillinen korkeakoulu

Olli-Pekka Penttinen, FT, Dos.

The role of 3dr sector in rural -community based- tourism - potentials, challenges

7. Product-line architectures

KURSSIEN POISTOT JA MUUTOKSET LUKUVUODEKSI

Sinisen biotalouden aineettomasta arvonluonnista kasvua Satakuntaan: kestävän merellisen matkailun koulutuskokeilu

Copernicus, Sentinels, Finland. Erja Ämmälahti Tekes,

Kaivostoiminnan eri vaiheiden kumulatiivisten vaikutusten huomioimisen kehittäminen suomalaisessa luonnonsuojelulainsäädännössä

Scanfil Kannattavaa kasvua

VBE2 Työpaketit Jiri Hietanen / TTY

TIEKE Verkottaja Service Tools for electronic data interchange utilizers. Heikki Laaksamo

Wastewater collectuion and treatment in the Helsinki capital area Citywater seminar Tommi Fred

Plant protection of cereals current situation

Yhtiön nimi: - Luotu: - Puhelin: - Fax: - Päiväys: -

AKKREDITOITU TESTAUSLABORATORIO ACCREDITED TESTING LABORATORY

Fighting diffuse nutrient load: Multifunctional water management concept in natural reed beds

Infrastruktuurin asemoituminen kansalliseen ja kansainväliseen kenttään Outi Ala-Honkola Tiedeasiantuntija

hyvinvointia pohjoisen villamateriaalista

Network to Get Work. Tehtäviä opiskelijoille Assignments for students.

Matkustaminen Majoittuminen

Millainen on viihtyisä kaupunki ja miten sitä mitataan?

Mitä tarjolla Energiatyöohjelmassa, vinkkejä tuleviin hakuihin

Matkustaminen Majoittuminen

Indoor Environment

Hotel Pikku-Syöte: accommodation options and booking

KE1 - Kemiaa kaikkialla on pakollinen kurssi, joka on päästävä läpi lukion läpäisemiseksi

Innovative and responsible public procurement Urban Agenda kumppanuusryhmä. public-procurement

AJATUKSIA KÄSITYÖTIETEEN ONTOLOGIASTA

Maakunnallisen TKI-kehittämisen lähtökohtia. Maakunnallinen TKI-foorumi Satakuntaliitto

YVA-lain hankeluettelon päivitys - metalli- ja kemianteollisuus

Typen ja fosforin alhainen kierrätysaste Suomessa

MEETING PEOPLE COMMUNICATIVE QUESTIONS

Puun biojalostuksen uudet liiketoimintamahdollisuudet. Pohjois- Savosta puun biojalostuksen piilaakso

Sivuainekokonaisuus: Moninäkökulmainen asiantuntijuus kiertotaloudessa

Travel Getting Around

Kitchen Pendant 2/10/19

AKKREDITOITU TESTAUSLABORATORIO ACCREDITED TESTING LABORATORY

Sivuainekokonaisuus: Moninäkökulmainen asiantuntijuus kiertotaloudessa

Capacity utilization

PRODUCT CATALOGUE - TUOTEKUVASTO 9/2015 BIRCH CRYSTALS - KOIVUKRISTALLIT

Reliable diagnostic support Ultra-light design

PRODUKTDATA DIESEL -5/-15, SVAVELFRI FÖRKORTNING: DIKR, DIR-0/7, DIR-5/15

Timo Linnainmaa, Partneri. EnergyVarkaus

LX 70. Ominaisuuksien mittaustulokset 1-kerroksinen 2-kerroksinen. Fyysiset ominaisuudet, nimellisarvot. Kalvon ominaisuudet

make and make and make ThinkMath 2017

Miehittämätön meriliikenne

Counting quantities 1-3

Efficient fluorescent lighting with improved color rendering

Transkriptio:

Rakennuspalikoita luonnosta ihmisen hyvinvointiin ja terveyteen vihreän kemian keinoin Kristiina Wähälä Kestävä kemia mahdollisuuksia vihreään kasvuun 24. 5. 2016 Helsinki, Finland Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta www.helsinki.fi/yliopisto 14.6.2016 1

Rakennuspalikoita luonnosta ihmisen hyvinvointiin ja terveyteen vihreän kemian keinoin Kristiina Wähälä Kemian laitos Helsingin yliopisto Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta / Henkilön nimi / Esityksen nimi www.helsinki.fi/yliopisto 14.6.2016 2

Green Chemistry is the use of chemistry for pollution prevention. More specifically, Green Chemistry is the design of chemical products and processes that are more environmentally benign. Green Chemistry is a philosophy that seeks to reduce the environmental impact of chemical processes and products. It can be considered as chemists aspiring to the principles of Sustainable Development people, planet, profit.

12 Principles of Green Chemistry 1. Prevention of waste 2. Atom economy 3. Less Hazardous Chemical Syntheses 4. Designing Safer Chemicals 5. Safer Solvents and auxiliaries 6. Energy Efficiency 7. Renewable Feedstocks 8. Reduce Derivatisation 9. Catalysis 10. Design for Degradation 11. Real-time analysis for Pollution Prevention 12. Inherently Safer Chemistry for Accident Prevention www.helsinki.fi/yliopisto

One step Safe No wasted reagents Atom economy THE IDEAL SYNTHESIS Environmentally acceptable Available materials Simple 100 % yield Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta / Henkilön nimi / Esityksen nimi 14.6.2016 5

Solvent The compound present in greatest quantity is the solvent Liquid at room temperature Choosing solvent The effect that the solvent has on the chemical reaction s products, mechanism, rate of equilibrium Stability of substrates, products and catalysts, transition states, intermediates, in the solvent Suitable liquid temperature range for useful reaction rates Sufficient solvent volatility for removal from the product by evaporation or distillation Cost, which is a particularly important consideration when scaling up for industrial applications www.helsinki.fi/yliopisto

Reactions in water Excellent solvent dissolving ionic compounds Ability to form H-bonds High boiling point, melting point, critical temperature 374 C (CO 2 311 C) Polar and therefore easy to separate from apolar solvents Nonflammable and incombustible Cheap and widely available Odourless and colourless Density is sufficiently different from most organic substances to allow convenient separation www.helsinki.fi/yliopisto

Multiphasic Solvent Systems The poor solubility of organic compounds in water 1. Addition of co-solvent 2. Rapid stirring, ultrasound, mw, heating 3. Use of detergents and surfactants 4. Phase Transfer Catalysts Aqueous-organic biphasic catalysis is the most extensively studied biphasic method: hydrogenations, hydroformylations, oxidations, C-C coupling, olefin metathesis and polymerizations Although out of fashion for many years, stoichiometric organic reactions are also becoming increasingly common in water www.helsinki.fi/yliopisto

Supercritical fluids Carbon dioxide Chemically inert, nonflammable, nonprotic, inert to radical and oxidizing conditions, non toxic, although greenhouse gas, can be obtained in large quantities as a by-product of fermentation and is easily exacted from the atmosphere Facile separation of products Pharmaceutical industry, cosmetics, food and electronics Steel reactors www.helsinki.fi/yliopisto

Key Features of Ionic Liquids Liquid range of 300 C (-96 - +200 C) Excellent solvents for organic, inorganic and polymeric materials Catalysts as well as solvents Highly solvating - low volumes used No measurable vapour pressure Non-flammable Thermally stable under conditions up to 200 C Display Brønsted, Lewis and super acidity Electric conductivity Biphasic systems possible Liquid crystalline structures Ionic Liquids: Designer Solvents for Green Synthesis by Kenneth R. Seddon, www.helsinki.fi/yliopisto ChemFiles, Enabling Technologies, Ionic Liquids, Vol. 5, 2005

C-H CATLAB Ansa-aminoboranes K. Chernichenko, Timo Repo, et al. JACS, 2016, 4060-4068. www.helsinki.fi/yliopisto 14.6.2016 11

Organic chemistry synthesis Friedel-Crafts alkylation and acylation Heck ja Suzuki coupling Oxidation and reduction reactions Asymmetric hydrogenation Oligomerization and polymerization Cracking Arom. sulfonation, nitration, halogenation Diazonisation Diels-Alder-reactions N-ja O-alkylations Aldol- condensation www.helsinki.fi/yliopisto 12

Lignin valorization Enzymes chemical catalysis Jussi Sipilä, Annele Hatakka, Kristiina Hilden, Ronald de Vries, Paula Nousiainen University of Helsinki

Wood harvesting waste LuKe Stilbenes and lignans from roots of Norway spruce 14.6.2016 14 Latva-Mäenpää H., Laakso T., Sarjala T., Wähälä K. & Saranpää P. Trees 2013; Holzforschung 2013

LuKe Latva-Mäenpää H., Laakso T., Sarjala T., Wähälä K. & Saranpää P. Trees 2013; Holzforschung 2013 Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta / Henkilön nimi / Esityksen nimi 14.6.2016 15

Cancer drugs Semisynthetic derivatives www.helsinki.fi/yliopisto

Betulin from the white outer bark of birch (up to 30% of dry weight) Green Chem., 2016, 18, 516-523 Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta / Henkilön nimi / Esityksen nimi www.helsinki.fi/yliopisto 14.6.2016 17

Synthetic drugs versus natural product In the laboratory or large scale synthesis of complex natural products, there are two major hurdles: 1) first, the large number of reaction steps often needed, and 2) the need for efficient stereocontrol in those steps. Consider a 20-step synthetic sequence, each proceeding in 50% yield. The overall yield is then 0.5 20 = 0,00009 %. For example then, 1000 moles of the starting material would give 0,09 moles of the product. Another problem is the stereochemistry consideration. Very often, laboratory reactions giving good enantiomeric purity are 1) expensive and 2) wasteful, whereas the compounds isolated from Nature are quite often the pure enantiomers. Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta / Henkilön nimi / Esityksen nimi www.helsinki.fi/yliopisto 14.6.2016 18