Miért volt eddig minden laborban DCM?
A DCM egyik legnagyobb előnye, hogy könnyen használható: nem elegyedik vízzel, gyorsan elpárolog, ráadásul nem gyúlékony. Így ideális eszköz laboratóriumi extrakciókhoz és reakciók követéséhez. Nem véletlen, hogy szinte mindenütt ezzel tanítják a szerves kémia alapjait – például a fájdalomcsillapító tabletták hatóanyagának kinyerésekor vagy a télizöld illóolaj (wintergreen) szintézisénél is. Érdemes kiemelni, hogy az elmúlt évtizedekben a DCM használata bevett oktatási gyakorlattá vált, az ipari módszertanok átszivárgásának köszönhetően.
Ugyanakkor fontos hangsúlyozni, hogy a DCM egyértelműen rákkeltő anyag, ezért is próbálja az EPA régóta visszaszorítani a használatát. Noha régóta léteznek alternatív oldószerek, a vegyészek nehezen térnek át a jól bevált módszerekről: egy oldószercsere sok más laborparaméter módosítását is megköveteli.
Az első, aki belevágott: Steve Wright és a megoldás
Steve Wright, aki a Pfizer-nél hosszú pályafutása során például a Paxlovid fejlesztésén is dolgozott, visszatért korábbi egyetemére, a Dartmouth-ra. Igazi „első pingvinként” vállalta, hogy alternatívát keres a DCM kiváltására – korábbi tapasztalatai szerint a mérgező összetevők helyett mindig ártalmatlanabb anyagokat próbált bevezetni mind az ipari, mind az egyetemi laborokban.
Wright gyorsan két jelöltet talált: az etil-acetátot és az MTBE-t (metil-terc-butil-étert). Az etil-acetát – amely egyébként egy ecetsav-észter és ismerős lehet a gyümölcsös aromákról – kiválóan helytállt a fájdalomcsillapítós extrakciós feladatnál, míg az MTBE a télizöld olaj kivonásánál bizonyult a legjobbnak. Mindkét oldószer sokkal kevésbé veszélyes a felhasználókra, mint a DCM.
Gyakorlati eredmények és kihívások
A hallgatók számára leginkább az jelent változást, hogy az „új” oldószerek – az etil-acetát és az MTBE – forráspontja magasabb, ezért lassabban párolognak el, így a laboridő kissé megnőtt. Cserébe viszont a mérgező gőzök és a baleseti kockázatok jelentősen csökkentek, ráadásul etil-acetáttal a szalicilsav (azaz aszpirin) extrakciója is gördülékenyebbé vált, különösen, ha a hagyományos lúg helyett szódabikarbónát használtak.
Érdemes megemlíteni, hogy Wright és munkatársai nemcsak előre tesztelték és publikálták az eljárásokat, de konkrét útmutatót is adtak a tanároknak az átálláshoz. Ezzel jelentős segítséget nyújtanak az amerikai (és potenciálisan európai) egyetemek szerves kémia oktatásának megújításában.
Kitekintés: elmozdulás a „zöld” laborok felé
Az alternatív oldószerek laboratóriumi bevezetése a fenntartható szerves kémia egyik sarokköve lehet: kevesebb veszélyes anyag, kevesebb szennyezés, kevesebb hulladék, biztonságosabb munkakörülmények. Így a DCM alternatíváira való gyors átállás nemcsak jogszabályi kényszer, hanem tudományos és oktatási előrelépés is.
Wright továbbra is azon dolgozik, hogy más – korábban DCM-et alkalmazó – eljárásokhoz is életképes alternatívákat találjon. Ahogy fogalmazott: Sokan beszélnek a változásról, de igazán csak akkor lesz áttörés, ha valaki megmutatja, miként működik ez a gyakorlatban.
Az átállás költsége is kezelhető: jelenleg 1 liter etil-acetát ára körülbelül 2000 forint, míg a DCM ára hasonló, tehát a csere nem jelent jelentős anyagi terhet.
A szerves kémia laborok új korszaka elkezdődött, már csak meg kell tenni az első lépéseket az egészségesebb, biztonságosabb laborvilág felé.
