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阿姆斯特丹大学:现代化学的问题

作者:发糖术神张叶发布时间:2023-09-24

本文转载自UvA News,由ChatGPT翻译,图片来源于网络

在2024QS世界大学排名中,阿姆斯特丹大学荣获第53位


(本文原标题“Modern chemistry is rubbish”,这里采用了委婉的表达方法……)


       在《自然化学评论》的一篇评论中,阿姆斯特丹大学范特霍夫分子科学研究所的博士生汉娜·弗勒拉格(Hannah Flerlage)和副教授克里斯·斯卢特韦格(Chris Slootweg)认为,现代化学家需要开阔眼界,考虑化学的影响“超越反应容器和烟罩”。为了应对日益严重的环境危机,并实现真正的可持续发展,化学需要发展出对效率、安全性和循环性的综合关注。


(化学未来的要点是:以效率、安全性和循环性为三大关注点,引导化学向可持续发展方向发展。图片来源:HIMS)


       弗勒拉格和斯卢特韦格写道,现代化学实际上是垃圾,因为它促使物质从开采到污染的路径。各种废物,既来自化学制造过程,也来自它们通常寿命短暂的最终产品,已经导致了不同规模的人类健康问题和环境灾难。诚然,在过去几十年中,越来越多的可持续合成方法已经出现,最大程度地减少甚至消除了有害物质和废物的使用。但是,弗勒拉格和斯卢特韦格反问道,化学已经达到目标了吗?他们的答案是:“远远没有!”


(可以看到常见的危险品标识里面,大多与化学有关)


       从他们的观点来看,化学家必须开始超越“酷炫的分子”和“令人惊叹的化学”。当然,创造出外观美观的分子可能很有趣且有回报。但这忽视了化学在现代世界中的作用。作为一个例子,他们提到了全氟立方烷(perfluorocubane),这是2022年被评为“年度分子”。它的合成可能是一项卓越的成就,并且可能会有潜在的未来应用。但它的结构中含有多个碳-氟键,这意味着全氟立方烷将在环境中持久存在并富集生物体内。


(全氟立方烷是一种奇特的小分子。2022年,化学家合成了一种从未见过的C8F8化合物,其由一个碳原子立方体组成,八个顶点中的每一个都有氟原子)


       弗勒拉格和斯卢特韦格认为,现代化学需要认真对待这类环境问题,并从一开始就着手解决。他们甚至认为开发会导致化学污染的化学物质是不道德的。他们呼吁停止设计不良的化合物,特别是“永久化学物质”,如全氟烷基物质和溴化阻燃剂等。


       由于化学是物质转化的科学,不仅仅是新型分子的创造,弗勒拉格和斯卢特韦格指出,我们有责任开发安全的化学和化学品,最有效地利用世界资源并改善可持续性。化学不仅应关注利用可再生资源和减少生产废物,还必须考虑(新型)化学品的全生命周期环境足迹和整体环境影响。


       作为一个例子,弗勒拉格和斯卢特韦格提到了诸如生物基PE(bioPE)等可替代化学品。这些聚合物减少了对化石资源的使用,但并未改善可回收性或可生物降解性。因此,它们仍然对塑料污染作出贡献。


(一些生物基聚乙烯的原材料可能是蔗糖,上万吨的甘蔗经过清洗、切割和压榨,进入发酵与蒸馏环节制得乙醇,然后被转化为乙烯,接着又进一步经聚合反应成为聚乙烯塑料)


       在他们的论文中,弗勒拉格和斯卢特韦格主张在化学过程(合成)和产品(化学结构)方面,要在效率、安全性和循环性三个方面进行综合关注。现代化学的这三个核心价值由绿色化学、安全可持续设计和循环化学的范式来描述。只有同时遵守这三个价值观,化学才能对可持续发展做出真正的贡献。


       弗勒拉格和斯卢特韦格写道,所有这一切将使化学变得更具挑战性,但也更有回报。“我们需要开阔眼界,考虑化学在反应容器和烟罩之外的领域:我们制造的分子和材料如何与技术圈(工业系统和社会)和生物圈(自然界)相互作用?”对他们来说,只有当化学完全拥抱循环设计、全生命周期思维、人类和环境毒理学以及环境和社会影响评估时,化学才能对可持续发展产生真正积极的影响。


(“环保少女”可能是个笑话,但“环保化学”应该受到重视)

阅读原文:https://www.uva.nl/en/shared-content/subsites/van-t-hoff-institute-for-molecular-sciences/en/news/2023/08/modern-chemistry-is-rubbish.html?origin=kUP%2Byx6UTZqvuJiCJKnnEQ

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