Polaire oplosmiddelen worden groen

26 jan, 2018

edere chemicus die in het lab weleens een oplosmiddel zocht voor een sterk polaire stof, maar geen water of alcoholen kon gebruiken omdat de verbinding een reactie aan zou gaan met de protonen, die weet dat DMF (dimethylformamide) vaak het klusje wel klaarde. Alleen, DMF en andere polair aprotische oplosmiddelen zoals NMP (N-methylpyrolidon) en DMAc (dimethylacetamide) zijn zeer schadelijk voor de gezondheid, met name door de vermeende reprotoxiciteit en worden mogelijk verboden binnen de EU.
Onderzoekers van Wageningen Food & Biobased Research zoeken naar veilige, biobased alternatieven voor deze oplosmiddelen. Het feit dat stoffen uit biomassa vaak zeer polair zijn maakt dit een logische keuze. Bovendien zijn er groeiende stromen (rest)producten uit de productie van biobased chemicaliën. Voorbeelden zijn bioethanol, furaandicarbonzuur en melkzuur.
Uit het literatuuronderzoek dat in november 2017 verscheen volgde een lange lijst biochemicaliën die momenteel worden geproduceerd of als reststroom bij andere processen vrijkomen. Voor het vervangen van polair aprotische oplosmiddelen zijn natuurlijk enkel de polaire stoffen interessant die geen protonen afgeven. Daarnaast is het van belang of de stoffen wel in grote hoeveelheden beschikbaar zijn of komen in de nabije toekomst. De industriële schaal en commerciële productie werd dus ook op een rijtje gezet. Uiteindelijk resulteerde dat in een lijst van 19 biobased stoffen die potentiëel hebben om de schadelijke oplosmiddelen te vervangen. Bovenaan die lijst staat cyrene (dihydrolevoglucosenon) dat in twee stappen gemaakt wordt uit cellulosehoudende biomassa. Britse en Australische onderzoekers hebben de stof al succesvol toegepast als oplosmiddel in plaats van DMF. Verder op de lijst staan isohexide- en isosorbide-verbindingen en levulinezuur, ook afgeleid van glucose.
De schadelijkheid van deze verbindingen is niet meegenomen in de selectie. De onderzoekers zeggen dan ook dat een toxiciteitsstudie noodzakelijk is. Cyrene krijgt momenteel het stempel ‘schadelijk’, dat is minder ernstig dan ‘schadelijk voor de gezondheid’ voor DMF. Tot slot zouden producenten en gebruikers, gestimuleerd door de overheid, moeten bepalen of het technische en economisch haalbaar is om de oplosmiddelen te vervangen in hun processen, zeggen de onderzoekers.