1。持続可能な原料:
- 付加価値化学物質を合成するために、バイオマス、二酸化炭素、廃棄物などの再生可能で持続可能な原料を利用することに重点が置かれています。これは、緑の化学と循環経済の原則と一致しています。
2。触媒技術:
- 付加価値化学物質の持続可能な合成には、効率的で選択的な触媒の開発が重要です。均質、不均一、およびバイオベースの触媒が調査されており、反応条件、原子経済、およびエネルギー効率を最適化しています。
3。原子の経済と効率:
- 原子経済が高い(最小限の廃棄物生成)と全体的なプロセス効率を備えた合成ルートの設計が優先事項です。これには、ステップ数を最小限に抑え、エネルギー消費を削減し、出発材料の利用を最大化することが含まれます。
4。多成分反応(MCRS):
-MCRは、複数の反応物が単一のステップで結合して複雑な分子を形成し、多様な化学ライブラリと生物活性化合物の合成に強力なアプローチを提供します。
5。 Photoredox触媒:
-Photoredox触媒は、光エネルギーを使用して化学変換を促進します。このアプローチにより、軽度の条件下で基質の活性化が可能になり、再生可能エネルギー源の化学合成への取り込みが容易になります。
6。電気合成:
- 付加価値化学物質の合成のための電気化学的方法は、従来のプロセスに代わる環境に優しい代替品を提供します。電気触媒システムは、太陽光発電や風力などの再生可能源からの電力を利用できます。
7。機能化された材料:
- 付加価値化学物質の合成は、機能化された材料の開発と統合できます。たとえば、多孔質材料と金属有機フレームワーク(MOF)は、触媒のサポートまたは複雑な構造の合成のテンプレートとして機能します。
8。データ駆動型アプローチ:
- 計算方法、機械学習、およびデータ分析は、反応条件を最適化し、製品の選択性を予測し、新しい合成ルートの設計を導くためにますます使用されています。
9。合成生物学の統合:
- 合成生物学により、特定の付加価値化学物質の生産のための微生物または酵素の工学が可能になります。このアプローチは、持続可能な化学合成のために自然の生合成経路を活用できます。
10。テクノ経済分析:
- 付加価値化学合成のテクノ経済的実現可能性を評価することは、商業的実行可能性に不可欠です。原料のコスト、プロセスのスケーラビリティ、エネルギー消費、市場の需要などの要因が考慮されます。
11。規制上の考慮事項:
- 新しい合成方法の開発は、安全性、環境への影響、廃棄物管理などの規制要件に準拠する必要があります。
要約すると、付加価値化学合成の分野は、持続可能なプロセス、効率的な触媒、再生可能な原料、および高度な技術との統合の必要性によって駆動される、継続的に進化しています。これらの進歩を活用することにより、産業は、より持続可能で価値主導の化学生産エコシステムに貢献することができます。