原子經濟性

原子經濟性(Atom economy)是綠色化學中的一個概念,最早於1991年由巴里·特羅斯特提出。[1]它以化學反應中的「原子轉化率」來衡量反應的經濟程度:[2][3]

原子經濟性

原子經濟性可以寫成::

如果反應產物是對映異構體之一,為了達到最大的原子經濟性,則反應還應具有相當強的立體選擇性。反應試劑(如手性輔助劑)是否可以被再利用也是衡量反應原子經濟性的標準之一。

原子轉化率越高,意味著反應的綠色程度越高,對環境的污染越少,因此原子經濟性也越高。原子經濟性為100%的反應往往不產生副產物,或副產物可用作原料進行下一輪的反應,因此不會對環境造成損害。坎尼扎羅反應狄爾斯-阿爾德反應便是接近100%原子經濟性的化學反應的例子。

原子經濟性與化學產率(chemical yield)不同,因為高產率過程仍然會產生大量副產品。 例如坎尼扎羅反應(Cannizzaro反應),其中約 50% 的反應物醛變成目標物的另一種氧化態; 維蒂希反應(Wittig) 和 鈴木反應(Suzuki 反應)使用的高品質試劑最終會變成廢棄物; 以及加布里爾伯胺合成反應(Gabriel synthesis),其產生化學計量鄰苯二甲酸鹽。

參考資料

  1. ^ Trost B. M. The Atom Economy-A Search for Synthetic Efficiency. Science. 1991, 254 (5037): 1471–1477 [2022-05-27]. (原始內容存檔於2023-01-03). 
  2. ^ Sheldon R. A. Atom efficiency and catalysis in organic synthesis (PDF). Pure and Applied Chemistry. 2000, 72 (7): 1233–1246 [2008-10-08]. doi:10.1351/pac200072071233. (原始內容存檔 (PDF)於2018-10-04). 
  3. ^ Atom Economy: A Green Chemistry Module. [2008-10-08]. (原始內容存檔於2018-10-06). 

外部連結