opløsningsmidler har fået meget opmærksomhed under opgaven med grøn kemi . Dette kan tilskrives det store volumen opløsningsmiddel, der typisk anvendes i en reaktion (især ved rensningstrinnet) eller i en formulering . På trods af dette er opløsningsmidlet ikke direkte ansvarlig for sammensætningen af et reaktionsprodukt, og det er heller ikke den aktive komponent i en formulering. Derfor synes brugen af giftige, brandfarlige eller miljøskadelige opløsningsmidler unødvendig, fordi disse egenskaber ikke har nogen indflydelse på funktionen eller fremskridtet i det system, hvor opløsningsmidlet påføres. Imidlertid er disse uheldige konsekvenser af opløsningsmiddelbrug ofte knyttet til de gavnlige egenskaber ved det opløsningsmiddel, der er nødvendigt til applikationen. Volatiliteten af opløsningsmidler tillader genopretning og rensning af opløsningsmidlet ved destillation, men skaber også uønskede luftemissioner og risikoen for eksponering af arbejdstagere. Amidopløsningsmidler har den høje polaritet , der kræves for at opløse en bred vifte af substrater og fremskynde reaktioner, men denne funktionalitet indebærer ofte reproduktionstoksicitet . I den anden ende af polaritetsskalaen giver carbonhydridopløsningsmidler evnen til at opløse olier i ekstraktioner og udføre separationer , men samtidig er de meget brændbare, og deres lave vandopløselighed (høj logP) er forbundet med bioakkumulering og akvatisk toksicitet .

i forsøg på at eliminere uønskede opløsningsmidler søger erstatningsstrategier ofte strukturelt beslægtede forbindelser, der endnu ikke er omfattet af de lovgivningsmæssige og lovgivningsmæssige foranstaltninger, der normalt kræves for at tvinge handling i denne henseende. Siden dets formelle anerkendelse som kræftfremkaldende i midten af det tyvende århundrede erstattes det generelt af toluen . Montreal-protokollen har ligeledes begrænset brugen af tetrachlormethan siden 1989 på grund af dens rolle i nedbrydningen af lag . Typisk anvendes de halogenerede opløsningsmidler chloroform og dichlormethan (DCM) nu i stedet. Det er vigtigt at understrege, at disse foranstaltninger har vist sig at være kortsigtede med hensyn til stadig strengere kemikaliekontrol på verdensplan. Toluen er faktisk mistænkt for at skade det ufødte barn og organskader ved langvarig eksponering . Chloroform og DCM er sandsynligvis kræftfremkaldende for mennesker ifølge Verdenssundhedsorganisationen IARC evalueringer . Derudover har DCM, selv som et kortvarigt halogeneret Stof, nu også vist sig at være udtømt .den europæiske forordning om Registrering, Vurdering, Godkendelse og begrænsning af kemikalier (REACH) har indført restriktioner for toluen, chloroform og DCM med særlige betingelser (tabel 1) . REACH påvirker nu importen og brugen af en lang række kemikalier i Europa. Produkter, der ikke opfylder de betingelser, der er fastsat i REACH, fjernes fra markedet via informationsordningen for hurtigt varslingssystem for farlige nonfoodprodukter . For kun at tage en lille prøve har forbudte produkter i 2015 inkluderet lim indeholdende toluen , chloroform eller bensenog nogle gange i alarmerende betydelige proportioner .

når man ser frem til fremtidige europæiske forbud mod opløsningsmidler, er kandidatkemikalier opført på en liste over “stoffer med meget stor bekymring” (SVHC) før for at nå restriktioner, der pålægges . Især for brugere af opløsningsmidler er amiderne N,N-dimethylformamid (DMF), N,N-dimethylacetamid (DMAc) og N-methylpyrrolidinon (NMP) samt visse hydroksyethere og chlorerede opløsningsmidler blevet undersøgt (tabel 2). Opløsningsmidler, der ligner strukturelt, kan let hentes som drop-in-udskiftninger, men vil sandsynligvis præsentere mange af de samme miljø -, sundheds-og sikkerhedsproblemer (EHS) set i historiske eksempler på opløsningsmiddelsubstitution. Miljøagenturer i andre regioner har deres egne tilgange til regulering af farlige kemikalier, med opløsningsmidler stærkt påvirket på grund af deres VOC-status og dermed høj risiko for eksponering .

i et forsøg på at kategorisere opløsningsmidler med hensyn til deres EHS-profiler, er der produceret vejledninger til valg af opløsningsmidler for at give mere information end de “sort / hvide” konklusioner fra lovgivningsmæssige vurderinger. Omfanget af denne gennemgang omhandler substitution af konventionelle organiske opløsningsmidler med grønnere, ideelt biobaserede organiske opløsningsmidler ved hjælp af opløsningsmiddelvalgsværktøjer. Udviklingen af mere sofistikerede tilgange til opløsningsmiddelsubstitution, der også inkorporerer opløsningsmidlets ydeevne, eller design af skræddersyede opløsningsmidler til en applikation, vil også blive henvist til, men danner ikke grundlaget for væsentlig diskussion i det nuværende arbejde.

definition af grønne opløsningsmidler

spørgsmålet stillet af Fischer og kolleger ved ETH) i titlen på deres artikel fra 2007 er grundlæggende; “hvad er et grønt opløsningsmiddel” ? Deres svar er en nu indflydelsesrig, todelt vurdering af miljø, sundhed og sikkerhed (EHS) og energibehov (som kan betragtes som en hurtig LCA-type beregning). Ved at forstå den energi, der kræves for at producere et opløsningsmiddel, og de muligheder, der er tilgængelige ved udgangen af livet for at genvinde noget af denne energi, kan det samlede kumulative energibehov (CED) for opløsningsmiddelproduktion beregnes. Energigenvinding kan opnås ved forbrænding eller ved at modregne ressourcebehovet ved at genanvende opløsningsmidlet. Oprensning af brugt opløsningsmiddel ved destillation er mindre energiintensiv end produktionen af et ækvivalent volumen nyt opløsningsmiddel. Forbrænding producerer direkte energi, men kræver, at der produceres mere opløsningsmiddel i stedet.

fremgangsmåden, der giver den større reduktion af CED, afhænger af typen af opløsningsmiddel (Fig. 1). I Fig. 1 den energi, der kræves til fremstilling af 1 kg opløsningsmiddel, vises som stænger med blå, solid skygge. Energien til at destillere et opløsningsmiddel i stedet for at producere mere vises som de røde stribede stænger. Den sparede energi (destillationskredit) vises nedenunder. Forbrændingskreditten er energiudnyttelsen fra forbrænding, hvilket efterlader et reduceret CED som vist med grønne stiplede søjler. De fleste (men ikke alle) kulbrinter forbrændes bedst i henhold til denne forenklede LCA-tilgang (f. eks. men ikke toluen). Det samme gælder for diethylether. De funktionaliserede opløsningsmidler med længere produktionsveje genanvendes bedst for at bevare den energi og værdi, der investeres i molekylet under dets oprindelige syntese (f.eks. For ethanol er fordelene ret nøje afbalancerede. En endnu mere detaljeret vurdering af energibehovet i opløsningsmiddelproduktion er blevet offentliggjort af de samme forfattere .

energibehovet forbundet med produktionen af fem repræsentative opløsningsmidler

EHS-værktøjet, der partnere CED-vurderingen, er blevet leveret gratis som en nem at bruge til at brug regneark (.fil . Metoden er fuldt beskrevet (Fig. 2), og forudsat at de nødvendige data er tilgængelige, kan de anvendes på ethvert opløsningsmiddel og enhver kombination af opløsningsmiddel, der anvendes i en proces. Rangeringen er afledt af fare-og risikokoder samt lovbestemte eksponeringsgrænser. Derfor bør et omfattende Sikkerhedsdatablad være tilstrækkeligt til at vurdere grønheden af et opløsningsmiddel ved hjælp af denne tilgang. Faktisk blev dette forsøgt for Flygtige methylsiloksan-opløsningsmidler i et separat arbejde . Siden 2008 og indførelsen af det globale harmoniserede System (GHS) som anvendt i den europæiske forordning om klassificering, mærkning og emballering (CLP) har denne metode imidlertid brug for revision.

et eksempel på en ETH-solventrangeringsskala (brand/eksplosionskategori)

tre kriterier i de tre EHS-kategorier er kombineret for at fuldføre en numerisk ranking system. Lavere score er tegn på grønnere opløsningsmidler (Fig. 3). Generelt er resultaterne som forventet fra intuition, hvor alkoholer og estere opfattes som grønnere end kulbrinter, som igen har bedre score end formaldehyd (5.6) og 1,4-dioksan (5.0). Den samme vægtning af miljø -, sundheds-og sikkerhedsspørgsmål kunne drøftes, for de reproduktionstoksiske DMF (3.7) registrerer sig som grønnere end opløsningsmidler, der danner ether, såsom diethylether (3.9).

miljøsundheds-og sikkerhedsrangeringer for fem repræsentative opløsningsmidler

kombination af energibehov med EHS-scoringer af opløsningsmidler giver et større billede af opløsningsmiddelpåvirkning. Methylacetat og alkoholopløsningsmidler giver den optimale balance mellem lavt energibehov og en godartet EHS-profil (Fig. 4). Andre nyttige oplysninger, der fremkommer, omfatter den meget store energibehov af tetrahydrofuran (THF) produktion. Ved 270 MJ/kg anbefales destillation af THF, selv om den efterfølgende nedjusteres nærmere 170 MJ/kg i en efterfølgende publikation , for at reducere det samlede CED til kun 40,1 MJ/kg. Omvendt forbrændes diethylether (med dens lavere CED) bedst for at minimere nettoenergiforbruget. Virkningerne af forbrænding i forbindelse med atmosfæriske emissioner ligger uden for denne vurderings anvendelsesområde, men bør overvejes i praksis, især for nitrogen-og svovlholdige opløsningsmidler, der fører til emission af ikke-forurenende stoffer ved forbrænding .

kort over EHS-og CED-værdier for repræsentative opløsningsmidler

langs en lignende linje har Slater og Savelski fra røn Universitet også udviklet et middel til at generere en sammenligning mellem de forskellige opløsningsmiddelindstillinger, der er tilgængelige for en proces . De har også produceret et regneark, der kan bruges frit af alle . For hvert opløsningsmiddel blev der udviklet et indeks bestående af 12 miljøparametre, herunder arbejdsmiljøhensyn (Akut toksicitet, bionedbrydning, global opvarmningspotentiale osv.). Sikkerhedshensyn såsom flammepunkt og dannelse af overilte anvendes ikke som parametre til valg af opløsningsmiddel. Denne beslutning kan opfattes som et tilsyn, i det mindste er det en afvigelse fra EHS-tilgangen til ETH. En summering af parametrene (skaleret korrekt med en brugerdefineret vægtning) giver en score mellem 0 (mest grøn) og 10 (mindst grøn). Ved at indregne mængden af anvendt opløsningsmiddel kan processer sammenlignes for at evaluere den laveste opløsningsmiddelpåvirkning. Denne tilgang blev brugt til at vurdere ruter til sildenafilcitrat (den aktive ingrediens i Viagra karrus), der viser, hvordan deres ‘samlede procesgrønhedsindeks’ faldt med en faktor på 400 fra den oprindelige medicinske kemiproces til den seneste kommercielle rute.

fra denne metode blev der også oprettet en tabel til valg af opløsningsmiddel indeholdende over 60 opløsningsmidler . Den eneste kroniske toksicitetsovervejelse er karcinogenicitet, og derfor har reproduktionstoksiske opløsningsmidler som NMP en højere opfattet grønhed (dvs.3,0 ud af 10,0) end hvad man kunne forvente (for eksempel 1-butanol score 4,6). Som det fremgår af det specifikke eksempel på kulbrinteopløsningsmidler, giver røn Universitetsmetoden bedre differentiering mellem opløsningsmidler sammenlignet med ETH-værktøjet (Fig. 5). I Fig. 5, skalaerne for ETH-Surich (venstre, 0-9) og Rønne Universitet (højre, 0-10) vurderinger af opløsningsmiddelgrønhed er repræsenteret på en sådan måde, at scorerne for ethanol er ens i størrelse snarere end at sidestille de to afhængige variabler. Ethanol er inkluderet som benchmarkindgang, fordi begge systemer er enige om, at det er et grønt opløsningsmiddel (ethanol foreslås ikke som et alternativ til ethvert carbonhydridopløsningsmiddel). Mens den tilgang, der er udviklet af ETH, ikke er i stand til at foretage nogen meningsfuld skelnen mellem kulbrinternes grønhed, giver røn Universitetsvurderingen større varians på tværs af dette sæt. Derfor anses cycloheksan og n-heptan for at være grønnere end n-pentan og n-geksan, og grønheden af aromatiske opløsningsmidler øges med methylgruppesubstitution.

grønheden af konventionelle carbonhydridopløsningsmidler i forhold til ethanol

Opløsningsmiddelvalg til sonderende Kemi

den generelle konceptet med at skabe placeringer af opløsningsmiddelgrønhed har taget en anden retning inden for den kemiske industri. Især den farmaceutiske sektor har været ivrig efter at etablere deres egne institutionelle hierarkier af opløsningsmiddelgrønhed siden erkendelsen af, at opløsningsmidlet er hovedkomponenten i en typisk reaktion ved fremstilling af en aktiv farmaceutisk ingrediens . Som følge heraf er procesopløsningsmidler ansvarlige for størstedelen af energiforbrug, affald og drivhusgasemissioner . Dette gør minimering af opløsningsmiddelbrug og grønnere substitutioner til en prioritet, og er ofte et let mål i grønne kemiinitiativer . Selvom opløsningsmiddelfri kemi altid har været af interesse for grønne kemikere, er det generelt ikke anvendeligt til syntese af lægemidler og andre fine kemikalier. Opløsningsmidlet kan have en dybtgående indflydelse på reaktionshastigheder og produktselektivitet , og de mere generelle fordele ved anvendelse af opløsningsmiddel i reaktioner bør heller ikke overses. Opløsningsmidler fungerer som en køleplade og en temperaturregulator, lavere blandingsviskositet og forbedrer masseoverførslen og muliggør selektive ekstraktioner og separationer .

Opløsningsmiddelvalgsværktøjer kræver ikke altid, at brugeren udfører beregninger og sammenligner numeriske rangeringssystemer. Alternative opløsningsmidler med lav toksicitet, minimale sikkerhedsproblemer og ringe indvirkning på miljøet kan vælges blandt enkle visuelle hjælpemidler . Selv mobiltelefonapps er nu tilgængelige til dette formål . Vejledninger til valg af opløsningsmiddel designet til kemikalielaboratorier i den farmaceutiske industri har tendens til at være lister over opløsningsmidler arrangeret i henhold til virksomhedens brugspolitik. Der er en klarere sammenhæng mellem opløsningsmidlerne, der er begrænset af regler (tabel 1, 2) og anbefalingerne fra vejledninger til valg af opløsningsmidler til lægemiddelindustrien. Tre fremtrædende guider udviklet til medicinsk kemi er blevet kombineret med henblik på sammenligning i dette arbejde (Fig. 6, 7). Farvekodningen er et universelt anvendt ‘trafiklys’ – system med kommentaren til hvert opløsningsmiddel, der er specifikt for de betingelser, som hvert selskab stiller. GSK siger, at det har ‘nogle problemer’, og Sanofi vil foreslå’ substitution tilrådeligt ‘ (f.eks. som det er tilfældet for toluen). Figur 6 og 7 forkortes til kun at omfatte opløsningsmidler med mindst to angivelser i retningslinjerne for udvælgelse af opløsningsmidler til lægemiddelkemi, GSK og Sanofi. En udvidet version, der indeholder alle opløsningsmidlerne i de tre værktøjer, præsenteres som en ekstra fil (yderligere fil 1).

samlet version af generelle vejledninger til valg af opløsningsmiddel til medicinske kemikere (del 1)

samlet version af generelle opløsningsmiddelvalgsvejledninger til medicinske kemikere (del 2)

Pfiser var det første firma, der offentliggjorde deres farvekodede, hierarkisk vejledning til valg af opløsningsmiddel til medicinske kemikere . Værktøjet er et simpelt dokument, der viser opløsningsmidler som’ foretrukne’,’ anvendelige ‘eller’ uønskede ‘ (se Fig. 6, 7; yderligere fil 1). Denne vejledning til valg af opløsningsmiddel, hvis kun for at tilskynde kemikere til at bruge den. Som et resultat kan det overvejes, at dette værktøj er begrænset og unadventurous, men ved at fremme små ændringer, som få ville finde forstyrrende for deres arbejde, kan en stor fordel mærkes i hele virksomheden. Som akkompagnement til vejledningen til valg af opløsningsmiddel er der tilvejebragt en nyttig substitutionsvejledning for de opløsningsmidler, der betragtes som uønskede (tabel 3). I dette ledsagende værktøj foreslår de DCM som erstatning for andre chlorerede opløsningsmidler i tilfælde, hvor et ikke-chloreret opløsningsmiddel ikke er anvendeligt. Selvom dette på ingen måde er en ideel konklusion, rapporterede Pfisator ved at introducere dette værktøj i deres medicinske kemilaboratorier en 50% reduktion i chloreret opløsningsmiddelbrug over 2 år og opnåede en 97% reduktion i uønskede ethere (især diisopropylether). De observerede også øget anvendelse af n-heptan i stedet for den neurotoksiske n-geksan og den mere flygtige og brandfarlige n-pentan. Derfor kan det konkluderes, at ledelsen ved blot at øge bevidstheden om opløsningsmiddelproblemer kan lede bænkkemikere mod grønnere opløsningsmiddelbrug med det enkleste af opløsningsmiddelvalgshjælpemidler.

Glasosmithkline (GSK) havde allerede produceret vejledninger til valg af opløsningsmiddel til proceskemikere, da værktøjet til lægemiddelkemi blev offentliggjort . GSK fulgte derefter trop med en forenklet vejledning til valg af opløsningsmiddel til medicinske kemilaboratorier selv, afledt af en opdateret og udvidet opløsningsmiddelvurdering . Metoden er mere mangesidet end værktøjet, med en detaljeret opdeling af scoringer for forskellige EHS-kategorier, der er frit tilgængelige som supplerende information til hovedartiklen . Den ene bemærkelsesværdige forskel mellem pfisser og GSK-klassificeringerne af opløsningsmiddelgrønhed er for methylethylketon (MEK), som foretrækkes frem for Pfisser, men anses for at have store problemer for GSK (Fig. 7). For at afklare, MEK har alvorlige miljømæssige konsekvenser, men er sikkert at håndtere med lav toksicitet . Kontrasten mellem dets EHS-egenskaber er sandsynligvis årsagen til de forskellige fortolkninger af de to vejledninger til valg af opløsningsmiddel, med Pfiserværktøjet vægtet mere mod sundhed og sikkerhed. Dataene bag GSK medicinal chemistry solvent selection guide bruges også af procesudviklingsforskere og inkluderer derfor flere miljøparametre.for nylig har Sanofi også tilbudt en tilsvarende vejledning til valg af opløsningsmiddel . Værktøjet har udviklet sig fra en tidlig version af virksomhedens interne guide til valg af opløsningsmiddel, der opdelte opløsningsmidler i en anbefalet liste og en substitutionsliste. Kemikere, der udviklede syntetiske ruter, måtte retfærdiggøre brugen af opløsningsmidler på substitutionslisten ved at bevise, at ingen alternativer fungerer så effektivt. Substitutionslisten var imidlertid meget lang og uhåndterlig, som rapporteret af forfatterne . Derfor blev der udviklet et nyt værktøj, der giver et referencekort for hvert opløsningsmiddel indeholdende nyttige ejendomsdata. En tabel til valg af opløsningsmiddel for hver klasse af opløsningsmiddel med en samlet anbefaling for hvert opløsningsmiddel suppleres med deres forventede begrænsninger og tilhørende fareadvarsler. Sanofi solvent selection guide indeholder mange flere opløsningsmidler end funktion i medicinalkemiske værktøjer. Den samlede konklusion for hvert opløsningsmiddel er givet i tidligere i fig. 6 og 7 (for en udvidet version henvises til den ekstra fil 1). Følgende reducerede datasæt af bare dipolære aprotiske opløsningsmidler demonstrerer detaljerne i Sanofi-opløsningsmiddelvalgsvejledningen (Fig. 8). Den velkendte trafiklysfarvekodning bruges med yderligere indikatorer. De resterende opløsningsmiddelgrænser for lægemidler i henhold til International Conference on Harmonisation (ich) anvendes .

Sanofi vejledning til valg af opløsningsmiddel til udvalgte dipolære aprotiske opløsningsmidler

anvendelsen af lovgivningsmæssige kategorier gør Sanofi-opløsningsmiddelvalgsvejledningen industrielt relevant, instrueret af nødvendighed over enhver personlig opfattelse af, hvad et grønt opløsningsmiddel faktisk er. Den samlede placering og listen over andre bekymringer gør værktøjet nyttigt for brugere i sonderende kemilaboratorier, som muligvis ikke direkte konfronteres med de lovgivningsmæssige begrænsninger ved brug af opløsningsmidler. Substitution er påkrævet for amidopløsningsmiderne i Fig. 8, med acetonitril det eneste anbefalede opløsningsmiddel, der kunne bruges i stedet. Manglen på muligheder for grønne dipolære aprotika er tydelig, selv acetonitril betragtes ikke som et grønt opløsningsmiddel i andre vejledninger til valg af opløsningsmiddel . Ved højere temperaturreaktioner kan dimethylsulfoksid (DMSO) og sulfolan være acceptable alternativer, selvom substitution anbefales.de data, der er indsamlet fra vejledningerne til udvælgelse af opløsningsmidler, GSK og Sanofi, giver en række konklusioner. De grønneste opløsningsmidler (dvs., dem med tre grønne skraverede poster eller to grønne poster og en tom post i fig. 6 og 7) er vand, n-propylacetat, i-propylacetat, 1-butanol og 2-butanol. Dette sæt er stærkt begrænset, med kun alkoholer og estere med sammen med vand som anerkendt over hele linjen som grønne opløsningsmidler. Denne konklusion er i overensstemmelse med ETH University tools. Der kan også drages konklusioner vedrørende de mindst ønskelige opløsningsmidler. Følgende opløsningsmidler betragtes utvetydigt som uønskede, hvis de ikke allerede er forbudt (dvs., mindst to røde eller sorte skraverede poster i fig. 6 og 7, ingen gule eller grønne angivelser): chloroform, 1,2-DCE, tetrachlormethan, NMP, DMF, DMAc, geksan, 1,4-dioksan, 1,2-DME, diethylether og 2-metoksyethanol. Dette sæt udelukker mange af de dipolære aprotiske, chlorerede, carbonhydrid-og etheropløsningsmidler. Kemikere bør være forsigtige, når de bruger disse typer opløsningsmidler og overveje EHS-implikationerne efter eget valg. 2-Methyltetrahydrofuran (2-MeTHF) og tert-butylmethylether (TBME) foretrækkes i denne henseende frem for THF og diethylether. Hvor der ikke findes grønne muligheder inden for en opløsningsmiddelklasse, er det klart, at kun under usædvanlige omstændigheder kan et af de grønne opløsningsmidler, der er nævnt ovenfor, erstatte de røde eller sortlistede opløsningsmidler uden en væsentlig omlægning af processen. Som en ekstra komplikation er de tre vejledninger til valg af opløsningsmiddel vist i fig. 6 og 7 er ikke altid enige. For eksempel når acetonitril et andet resultat i hver af opløsningsmiddelvalgsvejledningerne.

scoring opløsningsmidler til grønnere Kemi

den enkle tredelte og farvekodede tilgang til kategorisering af opløsningsmidler til medicinske kemiske formål har fordelen ved let fortolkning, men på bekostning af at begrænse dybden af de leverede oplysninger. Ved design af reaktioner i større skala er der behov for mere information om hvert opløsningsmiddel, da processen er rettet mod fremstilling af kommerciel skala, hvor eventuelle bekymringer over EHS-problemer forstørres. GSK var det første lægemiddelfirma, der offentliggjorde en guide til valg af opløsningsmiddel beregnet til brug i Procesudvikling . I sin oprindelige præsentation har hver af de 35 fremhævede opløsningsmidler en relativ placering fra 1 (ungreen) til 10 (green) i fire kategorier af affald, miljøpåvirkning, sundhed og sikkerhed . En række parametre overvejes inden for hver kategori. For eksempel omfatter affaldskategorien forbrænding, nyttiggørelse af opløsningsmidler og biologisk affaldsbehandling. De opløsningsmiddelegenskaber, der påvirker forbrændingen, er dens forbrændingsvarme, muligheden for dannelse af HCl eller dioksin eller emission af ikke-forurenende stoffer og dets vandopløselighed (Fig. 9). En komplet liste over kategorier præsenteres i den ledsagende yderligere fil (yderligere fil 1). Tilgangen blev senere udvidet til at indeholde en femte kategori om livscyklusvurdering .

nogle af de egenskaber, der bestemmer affaldsscore for opløsningsmidler i GSK-opløsningsmiddelvalgsvejledningerne

ved offentliggørelse af deres medicinske Kemi opløsningsmiddelvalgsvejledning GSK tilføjet en ny reaktivitet/stabilitetsscore og lovgivningsmæssige flag for at indikere, hvor der findes kontroller til opløsningsmiddelbrug . En meget forkortet version af den seneste GSK-kategorisering er leveret som Fig. 10, der kun angiver de dipolære aprotiske opløsningsmidler som et eksempel på en vanskelig at erstatte klasse af opløsningsmiddel. Kategorierne er affald, miljøpåvirkning, sundhed, antændelighed, reaktivitet og livscyklusvurdering (LCA). Lovgivningsmæssig kontrol er også angivet i form af’ flag ‘ i Fig. 10. Scoringssystemet fremhæver den sikre at bruge, men giftige karakter af de dipolære aprotiske opløsningsmidler. På grund af kontrasten mellem de separate scoringer er denne form for datarepræsentation mere nyttig end en enkelt EHS-indikator. ETH University-tilgange kan give en vildledende ‘gennemsnitlig’ score i dette tilfælde. Den større detalje fra adskilte scoringer løser også tvetydigheden i de farvekodede tre tier-vurderinger, der er angivet i fig. 6 og 7.

uddrag af GSK-opløsningsmiddelvalgsvejledningen (dipolære aprotiske opløsningsmidler)

beslutningerne i GSK-værktøjerne er ikke faste domme men dynamisk og ændre i lyset af nye oplysninger og ændre virksomhedens politik. Faktisk har scorerne, der tilskrives hvert opløsningsmiddel, ændret sig over tid . Den tilgang, der anvendes af GSK, bruger det geometriske gennemsnit af de egenskaber, der udgør hver kategori, til at fastlægge den numeriske skala for hver EHS-score. En nedre grænse og en øvre grænse er defineret således, at 1-10 skalaen ikke strækkes for langt af outliers, som ville klumpe de fleste opløsningsmidler i midten af skalaen (Fig. 11) . Dette betyder, at EHS-scorerne er afhængige af, hvilke opløsningsmidler der er inkluderet i vurderingen, som er i fare for en bevidst skabt bias, og vil ændre sig, når nye opløsningsmidler tilføjes. Fordelen ved denne beregning er, at den endelige score ellers ikke er subjektiv, og en nyttig spredning af scoringer opnås fra 1 til 10.

normalisering af GSK solvent selection guide scores

konceptet med at levere numeriske scoringer til en EHS-profil af opløsningsmidler har vist sig at være en populær og efterfølgende gentaget af andre institutioner. American Chemical Society (ACS) Green Chemistry Institute ‘ s (GCI) Pharmaceutical Roundtable blev indledt i 2005 og forenede 14 partnerorganisationer med det formål at sætte fælles mål og standarder i forhold til grøn kemi praksis. Sammen har de udviklet et opløsningsmiddel udvalg guide , ved hjælp af den velkendte numeriske scoring og farvekoder fra GSK opløsningsmiddel udvalg guide og upublicerede AstraZeneca tilsvarende . Det er også blevet omdannet til en mobiltelefon app . Der er en sundheds-og en sikkerhedskategori i ACS GCI-vejledningen til valg af opløsningsmiddel ledsaget af tre miljøkriterier. Vurderingen for de dipolære aprotiske opløsningsmidler er vist som Fig. 12, hvilket giver en sammenligning med tidligere tabeller til valg af opløsningsmiddel (Fig. 8, 10). Bemærk scoringen vendes i forhold til GSK-værktøjet. Ikke desto mindre er fordelingen af farvekodning den samme med de tre værst mulige scoringer (8, 9 og 10) skraveret i rødt og de ideelle scoringer (1, 2 og 3) i grønt. De resterende muligheder er farvet i gul. Inspektion af den komplette ACS GCI-guide afslører generelt, at der er meget få røde (dvs.ungreen) scoringer , en kendsgerning, der gentages i Fig. 12 også. Svovlholdige opløsningsmidler straffes for de emissioner, der genereres ved forbrænding. Flere etheropløsningsmidler har dårlige sikkerheds-eller sundhedsresultater, men for det meste kan dette værktøj betragtes som mere tilgivende end f.eks. Sundhedsresultatet synes f.eks. ikke at omfatte kronisk toksicitet, hvilket giver anledning til bekymring for NMP, DMF og DMAc (tabel 2). Manglen på information bag opgaverne i ACS GCI solvent selection guide Rejser spørgsmål, men dette er en almindelig bekymring og afhjælpes kun fuldt ud af de interaktive værktøjer, der er udviklet af ETH.

uddrag af ACS GCI solvent selection guide (dipolære aprotiske opløsningsmidler)

det kunne argumenteres for, at de mange kategorier af opløsningsmidler, der anvendes til GSK-og ACS GCI-værktøjer, hver med en numerisk skala afledt af forskellige parametre, gør det for vanskeligt at afbalancere disse forskellige aspekter og nå en fast konklusion. De tærskler, der definerer de forskellige farvekodede scoringer, fastlægges efter præference for guidens designere og er muligvis ikke i overensstemmelse mellem værktøjer eller relevante for regler. Et svar på dette præsenteres i et nyere forsøg på en vejledning til valg af opløsningsmiddel med større vægt på lovgivningsmæssig kontrol. Dette værktøj er konstrueret af forskere fra Sanofi, GSK, University of York og konsulenter som en del af et samarbejdsprojekt kendt som CHEM21, et offentlig–privat partnerskab under innovative medicines initiative (IMI) . Metoden, der anvendes til at tildele opløsningsmiddelgrønhed, stammer stærkt fra det globale harmoniserede System (GHS) for klassificering, mærkning og emballering (CLP) af stoffer . Metoden er åbent tilgængelig som supplerende oplysninger til artiklen og kan bruges som ønsket til at udvide og skræddersy vurderingen til nye opløsningsmidler. Denne nylige udvikling viser således en klar udvikling fra ETH-værktøjet, igen baseret på farekoder og opløsningsmidlers fysiske egenskaber, men opdateret for at matche de seneste kemiske regler. En vigtig forskel er, at den endelige placering af hvert opløsningsmiddel i CHEM21-Guiden er afledt af dets mindst grønne egenskab, ikke et gennemsnit eller en summation af ikke-relaterede egenskaber. Skalaen har en øvre grænse på ti som den værste score, men i en ændring til tidligere værktøjer er en score på syv nu skraveret i rødt. Derudover er der knyttet en sætning til hvert opløsningsmiddel, som det er tilfældet med de forenklede lægemiddelkemiske opløsningsmiddelvalgsvejledninger til Pfis, Sanofi og GSK. Dette betyder, at en detaljeret undersøgelse af værktøjet ikke altid er nødvendig for at bruge det. Nytten og nøjagtigheden af denne opsummerende erklæring er imidlertid tvivlsom, da det ansvarlige projektkonsortium lejlighedsvis har tilsidesat den datastyrede metode. Dette kan ses for acetonitril og DMSO i det følgende uddrag af bare dipolære aprotiske opløsningsmidler (Fig. 13). Dette fremhæver, at valg af opløsningsmiddel aldrig kan være en nøjagtig videnskab, og en organisatorisk præference for visse opløsningsmidler vil påvirke hver betegnelse, ligesom en kemikers tidligere erfaring med opløsningsmidler historisk har bestemt deres eget valg af opløsningsmiddel på et personligt grundlag. Imidlertid, ved at udlede en vejledning til valg af opløsningsmiddel fra erfaring og regulering, dette værktøj er i stand til at tilpasse opløsningsmiddelbrug med forventede kontroller og begrænsninger for farlige kemikalier i fremtiden, lette overgangen til grønnere opløsningsmiddelbrug. Bemærk også, at sundhedsresultaterne for amidopløsningsmidler er mere repræsentative for deres reproduktionstoksicitet end fundet i ACS GCI-opløsningsmiddelvalgsvejledningen.

Uddrag af CHEM21 (konventionelle) opløsningsmiddel udvalg guide (dipolar aprotic opløsningsmidler kun)

Medlemmer af CHEM21 konsortiet har separat anmeldt konklusionerne af tre opløsningsmiddel udvalg guider (GSK, AstraZeneca, ACS GCI) i et forsøg på at opnå en konsensus om, at senere styret udviklingen af deres egen guide, som gennemgået ovenfor . Hvert værktøj blev tilpasset til en tredelt vurdering af sikkerhed, sundhed og miljøpåvirkning. I dette arbejde suppleres resultatet af CHEM21-undersøgelsen af opløsningsmiddelvalgsvejledninger med Sanofi og nyere chem21-opløsningsmiddelvalgsvejledninger. I alt fem værktøjer kan arrangeres i form af EHS triple category format, afsluttet med en samlet vurdering. I Fig. 14, er farven skygge baseret på den af de oprindelige publikationer, med tal fjernet, fordi skalaerne er uafhængige af hinanden. Resultatet af sikkerhed (S), sundhed (H) og miljø (E) kategorier, og den overordnede konklusion er blevet tildelt i henhold til den metode af CHEM21 undersøgelse i tilfælde af GSK, AstraZeneca og ACS GCI-guider . Grøn (G), gul (Y) og rød (R) på Fig. 14 er mærket som sådan. Det betyder, at der opstår konflikter mellem de oprindelige værktøjer og de harmoniserede undersøgelsesresultater. For eksempel er acetonitril nu konkluderet at være problematisk (gul Kategori) inden for GSK guide og generelt. Acetonitril blev dog farvekodet med rødt i den originale GSK-opløsningsmiddelvalgsvejledning og anses for at have store problemer. Oplysningerne i de originale Sanofi-og CHEM21-vejledninger til valg af opløsningsmidler kunne bruges direkte, fordi begge disse værktøjer alligevel er en tredobbelt EHS-vurdering med en samlet konklusion for hvert opløsningsmiddel. I tilfælde af Sanofi-opløsningsmiddelvalgsvejledningen er primært arbejdsmiljøscoren blevet anvendt. Hvis den ikke var tilgængelig, blev ich-koncentrationsgrænsen brugt i stedet for sundhedskategorien. Eventuelle reviderede konklusioner i chem21-værktøjet vises til højre for standardkonklusionen. Her sammenlignes kun de dipolære aprotiske opløsningsmidler (Fig. 14), Men en komplet tabel leveres som en ekstra fil (yderligere fil 1).

forenklet miljø (E) sundhed (H) og sikkerhed (r) placering for dipolære aprotiske opløsningsmidler

tolkning Fig. 14 er det igen tydeligt, at NMP, DMF og DMAc ikke er ønskelige opløsningsmiddelvalg. De værktøjer, der er udviklet af AstraZeneca og ACS GCI er mindre hårde i deres vurdering, men det er ikke klart, hvorfor givet reproduktiv toksicitet af amid opløsningsmidler. Den metode, som AstraZeneca scores er konverteret til undersøgelse af opløsningsmiddel udvalg guider priser nederlandenes agentur for miljøvurdering som grønnere end ethyl acetat . Dette viser klart, at der er uoverensstemmelse mellem AstraZeneca tilgang til opløsningsmiddel udvalg og kendt kronisk toksicitet bekymringer, især som nederlandenes agentur for miljøvurdering er et stof, som har meget problematiske er stillet begrænsninger for dens brug i Europa . På trods af dets stabilitetsproblemer ved høj temperatur synes DMSO at være et grønnere alternativ. Sulfolan var også tidligere blevet anerkendt som et forbedret valg af opløsningsmiddel frem for de reproduktionstoksiske dipolære aprotiske opløsningsmidler . Sulfolan modtager tre grønne farvekodede scoringer fra Sanofi i sin EHS-vurdering, men opnår dog kun en samlet gul placering, der betyder ‘substitution tilrådeligt’. Dette skyldes, at det har en moderat til lav ICH-koncentrationsgrænse i lægemidler (160 ppm) og straffes yderligere for dets høje smeltepunkt og høje kogepunkt . Samlet set anbefales sulfolan som opløsningsmiddel i undersøgelsen af vejledninger til valg af opløsningsmiddel. Desværre mistænkes sulfolan nu også for at være et reproduktionstoksin, hvilket afspejles i konklusionerne fra chem21-opløsningsmiddelvalgsvejledningen (Fig. 13) . Kun de seneste sikkerhedsdatablade indeholder disse oplysninger, og det er ikke almindeligt kendt i skrivende stund . På trods af at det blev anbefalet som et alternativt opløsningsmiddel årtier før opløsningsmiddelvalgsvejledningerne i den farmaceutiske industri eksisterede, er urinstofderivatet dimethylpropylenurinstof (DMPU) ikke blevet et fremtrædende grønt opløsningsmiddel, men kan også være værd at overveje for visse typer kemi .

resultaterne fra CHEM21-konsortiet i deres undersøgelse af vejledninger til udvælgelse af opløsningsmidler blev brugt til at fremstille et resume (Tabel 4) . Der blev ikke altid fundet enighed om kategoriseringen af opløsningsmidler , hvorfor der blev indført mellemkategorier af ‘anbefalet eller problematisk’ og ‘problematisk eller farligt’. Den ufattelige placering af nogle opløsningsmidler i dette hierarki skyldes de forskellige fortolkninger af, hvad det betyder at være grøn. Samlet set har undersøgelsen været ret vellykket med at bestemme et sæt ideelle opløsningsmidler. Mangfoldigheden af de grønneste opløsningsmidler er klart begrænset, idet det understreges, at nye opløsningsmidler skal udformes til især at erstatte amider, chlorerede opløsningsmidler og kulbrinter. Det ene sandsynlige grønne alternativ til amidopløsningsmidler er sulfolan, men som tidligere diskuteret er nyere vurderinger mindre godkendende (Fig. 13) .

Den manglende bredde til den eksisterende katalog af grønne opløsningsmidler er gentaget i et nyt forsøg på at sammenfatte forskellige opløsningsmidler udvalg guider . Her betegnes kun nogle syrer, alkoholer, estere og ethere (og sulfolan) som grønne. Metoden bag vurderingen af Eastman et al. er baseret på GSK -, Pfis-og Sanofi-vejledningerne til udvælgelse af opløsningsmidler, men der blev ikke givet yderligere oplysninger, og det undersøges derfor ikke dybtgående som en del af dette arbejde .

kilder til opløsningsmidler

et nøglespørgsmål, der er iøjnefaldende fraværende i næsten alle vejledninger til valg af opløsningsmiddel, er oprindelsen af hvert opløsningsmiddel. ETH-værktøjet til beregning af CED for opløsningsmiddelproduktion adresserer direkte dette, men er begrænset til konventionelle petrokemiske opløsningsmidler . For anmeldelser om emnet biobaserede opløsningsmidler, se følgende referencer . Vedvarende råmaterialer skal omfavnes for at sikre bæredygtigheden i den kemiske industri . Vejledninger til valg af opløsningsmidler er blevet en vigtig komponent i bestræbelserne på at forbedre grønheden i de fine kemiske industrier, men der er kun gjort få forsøg på at fremhæve fornyeligheden af opløsningsmidler eller simpelthen bare at inkorporere opløsningsmidler af biobaseret oprindelse i disse værktøjer . Ud over ethanol (som nu primært er fremstillet af biomasse på grund af dets energianvendelse) og DMSO (fremstillet ved iltning af dimethylsulfidbiproduktet fra træmasse operationer) er 2-MeTHF i øjeblikket det eneste udbredte eksempel på et neoterisk (hvilket betyder strukturelt nyt eller ukonventionelt) biobaseret opløsningsmiddel til at fungere på tværs af vejledninger til valg af opløsningsmiddel . Selvom langt størstedelen af opløsningsmidler er fremstillet af fossile ressourcer, er enhver fremgang i grøn opløsningsmiddelvalg kortsynet, medmindre vedvarende opløsningsmidler betragtes på lige fod. Den ukonventionelle funktionalitet af neoteriske opløsningsmidler kan tilbyde de samme egenskaber som konventionelle opløsningsmidler, men undgå ulemperne ved velkendte kemiske dele, såsom de reproduktionstoksiske amider . Bemærk, at den generelle definition af et neoterisk opløsningsmiddel også omfatter Ioniske væsker , vandige opløsningsmiddelsystemer , superkritiske væsker og indstillelige opløsningsmiddelsystemer uden at relatere til opløsningsmidlets Oprindelse. Imidlertid findes disse typer opløsningsmiddel endnu ikke i vejledninger til valg af opløsningsmiddel.vejledninger til valg af opløsningsmidler kan ændres for at identificere, hvilke opløsningsmidler der kan fremstilles af biomasse, og hvor realistisk en ændring i råmateriale til biomasse er ved at overveje eventuelle teknologiske udfordringer eller økonomiske barrierer. For at demonstrere dette, den sorterede guide til valg af opløsningsmiddel udtænkt af Prat et al., der opsummerer deres ‘undersøgelse af vejledninger til udvælgelse af opløsningsmidler’ som vist i tabel 4 , er blevet opdelt i kategorier af forskellig opløsningsmiddeloprindelse med henblik på dette arbejde (tabel 5). Kolonnen med biobaserede opløsningsmidler består af opløsningsmidler fremstillet af biomasse i stor skala, hvis ikke udelukkende. Vand er inkluderet som et biobaseret opløsningsmiddel for nemheds skyld. De opløsningsmidler, der er angivet som ‘kan hentes vedvarende’ i tabel 5, er tilgængelige på markedet, men biomasse er ikke det primære råmateriale. Opløsningsmidler med potentiale til at blive produceret af biomasse tildeles som sådan, hvis de stammer fra: bio-methanol (eller syngas), bioethanol (eller bioethylen), bioeddikesyre, bio-1-butanol, bio-isobutanol (eller bio-isobuten) og bio-acetone (også anvendelig som en potentiel forløber for isopropanol) . Disse er alle meget gennemførlige, fald i biobaserede erstatninger, der passer ind i de eksisterende opløsningsmiddelproduktionskæder. Andre let tilgængelige biobaserede kemikalier, såsom glycerol, er ikke opført på listen, da disse ikke har nogen betydning for opløsningsmidlerne i tabel 5. De uønskede chlorerede opløsningsmidler er grupperet med de opløsningsmidler, der ikke kan fremstilles af de foreslåede biobaserede mellemprodukter. Disse er ikke nødvendigvis urealistiske biobaserede opløsningsmidler ud fra et teknologisk perspektiv (f.eks. chlorering af biobaseret metan), men der er ikke noget incitament for leverandører til at producere og distribuere regulerede kræftfremkaldende opløsningsmidler fra vedvarende råmaterialer.

kombineret med GSK-opløsningsmiddelbrugsdata fra 2005 indikerer tabel 5 en dårlig integration af biobaserede opløsningsmidler inden for den farmaceutiske industri på det tidspunkt. Selvom det er glædeligt at se en præference at bruge heptan i stedet for n-geksan og acetonitril i stedet for andre dipolære aprotika, er ingen af dem biobaserede. På samme måde anvendes toluen og DCM almindeligvis i stedet for andre, endnu mere farlige aromatiske og chlorerede opløsningsmidler, men igen er disse ikke-fornyelige opløsningsmidler under lovgivningsmæssig kontrol som tidligere diskuteret. Meget af dette har at gøre med manglen på fysisk-kemiske og EHS-data for nye opløsningsmidler, og som sådan en begrænset forståelse af deres grønhed.

mere lovende viser nylige papirer, der dokumenterer procesudviklingsprocedurer, en øget anvendelse af 2-MeTHF i storskala kemisk syntese . Tabel 5 viser, at der findes grønnere opløsningsmidler, og at biobaserede opløsningsmidler er godt repræsenteret i kategorierne anbefalet og mellem anbefalet og problematisk. De let tilgængelige biobaserede opløsningsmidler har tendens til at være protiske opløsningsmidler, men også estere, ketoner og ethere. Dette efterlader et behov for grønne og vedvarende carbonhydridopløsningsmidler og især dipolært aprotisk opløsningsmiddel. Ikke angivet i tabel 5 er ukonventionelle veje til biobaserede opløsningsmidler. Udviklingen i omdannelsen af biomasse til aromatiske basekemikalier og specialiserede ruter til methylethylketon og acetonitril betyder , at et stadig mere forskelligt antal opløsningsmidler har udsigt til et Vedvarende råmateriale.

to nyligt offentliggjorte vejledninger til valg af opløsningsmiddel har nu inkorporeret ukonventionelle biobaserede opløsningsmidler, offentliggjort online i tidsskriftet Green Chemistry inden for 2 uger efter hinanden . Disse værktøjer blev ikke designet med det formål at beskrive opløsningsmidlernes bæredygtighed, men ved at inkludere biobaserede opløsningsmidler på lige fod med konventionelle opløsningsmidler demonstreres en vis velkommen progression. For det første har chem21-projektkonsortiet udarbejdet en anden vejledning til valg af opløsningsmiddel baseret på den samme GHS-ledede metode som før (Fig. 13), Men nu anvendt på neoteriske opløsningsmidler (Fig. 15) . Igen er en score på syv skygget i rødt. Selvom det er lige anvendeligt for alle opløsningsmidler, konkluderer denne model ofte, at neoteriske opløsningsmidler er ‘problematiske’, fordi der ikke foreligger tilstrækkelige toksikologiske eller økologiske data (Dette er standardkonklusionen, hvis der mangler data, og fremgår af konklusionerne i Fig. 15). Forfatterne bag denne vejledning til valg af opløsningsmiddel opfordrer leverandører af opløsningsmidler til at indsamle og offentliggøre data om deres produkter, ellers forbliver den ukendte miljøprofil (e), sundhed (H) og sikkerhedsprofil for nye opløsningsmidler en hindring. Betryggende er der kun et lille antal røde skraverede scoringer i sundheds-og sikkerhedskriterierne for de ukonventionelle opløsningsmidler. Specifikt svarer disse til sikkerheden ved lav flammepunkt ethere cyclopentylmethylether (CPME) og ethyl tert-butylether (ETBE) og sundhedsscore for den reproduktionstoksiske tetrahydrofurfurylalkohol (THFA).

forenklet version af CHEM21 ukonventionel vejledning til valg af opløsningsmiddel

opløsningsmidler med høje kogepunkter (>200 liter C) modtag en rød skraveret miljøscore på mindst syv. Dette er af teknologiske årsager (fjernelse af opløsningsmiddel, produkttørring), skønt det antages, at opløsningsmiddeldestillation er nødvendig, hvilket måske ikke altid er tilfældet. Selv om en helt gyldig bekymring betyder det, at glycerol og andre godartede opløsningsmidler synes at være miljøskadelige. Ud over et antal grønne alkoholer og estere (inklusive det bifunktionelle ethyllactat) er tert-amylmethylether (TAME) blevet identificeret som en acceptabel erstatning for mindre ønskelige etheropløsningsmidler. Tilsvarende, dimethylcarbonat scorer godt, men på trods af kategoriseringen i Fig. 15 acykliske carbonater er ikke tilstrækkeligt polære til at betragtes som en direkte erstatning for klassiske dipolære aprotiske opløsningsmidler. På trods af at det betragtes som ‘problematisk’, har p-cymen ingen røde skraverede scoringer, og som et vedvarende carbonhydrid er det godt placeret til at erstatte toluen og andre aromatiske opløsningsmidler . Cykliske carbonater og Cyrene lider under miljøvurderingen på grund af deres høje kogepunkter, men giver klare sundhedsmæssige fordele i forhold til klassiske dipolære aprotiske opløsningsmidler (Fig. 13). Ingen af de foreslåede ukonventionelle dipolære aprotiske opløsningsmidler har nitrogen-eller svovlatomer, der ville resultere i luftforurening ved forbrænding. Desuden har cyklisk carbonat og Cyrene ingen kendte kroniske toksicitetsproblemer.

den anden vejledning til valg af opløsningsmiddel til at udvide dens dækning til neoteriske opløsningsmidler er baseret på en beregningslignende klynge af opløsningsmidler . Forfatterne afslører deres motivation og siger “eksisterende vejledninger til valg af opløsningsmiddel giver kun kvasi-kvantitativ information om opløsningsmiddelgrønhed” . I denne nye tilgang til design af en guide til valg af opløsningsmiddel blev 151 opløsningsmidler vurderet og grupperet efter deres fysisk-kemiske egenskaber. Disse omfatter smeltepunkt, kogepunkt, overfladespænding osv. For at opløsningsmidlernes grønhed kan rangeres på et retfærdigt lignende grundlag, grupperede en klyngeanalyse lignende opløsningsmidler sammen. Cluster 1 består af ikke-polære og flygtige opløsningsmidler. Lette alifatiske og olefinske carbonhydrider, aromater og chlorerede opløsningsmidler er til stede i denne klynge. Mindre flygtige, men stadig ikke-polære opløsningsmidler danner klynge 2 (inklusive hydrofobe højere carbonhydrider, for eksempel terpener og langkædede alkoholer og estere). Klynge 3 består af polære, typisk vandopløselige opløsningsmidler. Opløsningsmidlerne i hver klynge blev derefter vurderet efter 15 kriterier (Tabel 6). Hvis datasættet er ufuldstændigt, vurderes opløsningsmidlet i henhold til mindre krav (kaldet konfidensniveauer). Jo mindre data der er tilgængelige for at udlede greenness-vurderingen, jo mindre sikker kan brugeren være på den endelige placering. Der mangler især toksikologiske data for ukonventionelle og nye biobaserede opløsningsmidler. Rangeringen udføres på et komparativt grundlag inden for en klynge, og scoringer kan ikke sammenlignes på tværs af klynger.

generelt indeholder klynge 1 de mest giftige opløsningsmidler. I betragtning af at det højest rangerede opløsningsmiddel i dette sæt er diethylether, er det klart, at der er behov for grønnere alternativer til nuværende ikke-polære og flygtige opløsningsmidler, eller endnu bedre en mindre afhængighed af VOC-opløsningsmidler mere generelt (diethylether dannes potentielt overilte med et meget lavt flammepunkt). Klynge 2 indeholder mange opløsningsmidler, der ikke findes i andre vejledninger til valg af opløsningsmiddel, herunder fedtsyremethylestere (FAMEs) og terpener, hvilket er rimeligt godt i vurderingen. Det er imidlertid de lineære petrokemiske carbonhydrider (dodecan, undecan, heptan), der er kategoriseret som de grønneste opløsningsmidler i klynge 2 på det høje konfidensniveau. Cluster 3-opløsningsmidler er mindre tilbøjelige til at være giftige for vandmiljøet og er hyppigere biobaserede end de to andre klynger. Bortset fra et par chlorerede opløsningsmidler består cluster 3 for det meste af stærkt polære opløsningsmidler (vand, glycerol, ethanol, acetonitril osv.).

hvordan manglende data påvirker placeringen af opløsningsmidler kan påvises for udvalgte opløsningsmidler inden for klynge 2 (Fig. 16) . Scoringer for rangeringen er indstillet mellem 1 og 0, men kun opløsningsmidlernes relative position er vist i Fig. 16, der først er den grønneste af de 35 opløsningsmidler i klynge 2. Ingen af opløsningsmidlerne i cluster 2 har fotokemiske data (pocp), og den højeste konfidensgrønhedsvurdering kunne derfor ikke udføres. n-heptan har for eksempel alle de data, der er nødvendige for at blive rangeret efter det høje konfidensniveau. Rangeret tredje anses det for at være grønnere end methyllaurat (4.). På den anden side kan methyloleat i bedste fald rangeres efter det mellemstore konfidensniveau. Hvis man sammenligner methyloleat med andre opløsningsmidler, skal det samme konfidensniveau anvendes, og kun for klynge 2. Et drastisk fald i opfattet grønhed forekommer for n-heptan, når man bevæger sig over til de mellemstore og lave konfidensniveauer, hvor der anvendes mindre data i rangordningen (Fig. 16). Generelt gør konventionelle alkaner og biobaserede carbonhydrider plads til FAMEs på mellem-og lave konfidensniveauer. Limonen og p-cymen er mere modstandsdygtige over for et fald i rangordningen, dels fordi de kan fornyes, og det er et af de fem kriterier, der forbliver på det laveste konfidensniveau. De modstridende fortolkninger af n-heptan, undertiden betragtes i top tre for greenness, men nogle gange i bunden 2, understreger kraftigt, at data er altafgørende. Der er behov for flere kvalitetsdata for mindre almindelige opløsningsmidler, men også hvilke data der vælges og bruges i en grønhedsvurdering er afgørende. Naturen af grøn kemi som en anvendt disciplin er afhængig af dømmekraft til en vis grad. Dette betyder, at der ikke kan forventes enighed, og vil altid give plads til uenighed.

udvalgte opløsningsmiddelrangeringer fra klynge 2 i den kemometriske vejledning til valg af opløsningsmiddel

den kemometriske tilgang til klyngedannelse og rangering af opløsningsmidler har gentaget, at den kemiske tilgang til klyngedannelse og rangering af opløsningsmidler er blevet visse typer opløsningsmiddel har iboende uønskede egenskaber. Derfor er valg af opløsningsmiddel på en direkte’ lignende-for-lignende ‘ substitutionsbasis restriktiv. Kun på grundlag af det eksisterende katalog over stort set konventionelle opløsningsmidler er det ikke muligt at have en grøn opløsningsmiddelerstatning, der er let tilgængelig til enhver anvendelse. Grønne opløsningsmidler har tendens til at være ens (f.eks. alkoholer og estere), og derfor kan der findes en overflod af grønne opløsningsmiddelindstillinger i nogle områder af opløsningsmiddelbrug, men et desperat behov forbliver i andre. Hvad der også er vist, er, at konklusionerne i en guide til valg af opløsningsmiddel kan vendes fuldstændigt afhængigt af hvilke data der bruges, hvilket bestemt skader tilliden til at bruge disse værktøjer.