وبلاگ

پلیمرهایی که دارای فعالیت الکتروشیمیایی هستند بر اساس مدل انتقال بار در آن ها به دو دسته بزرگ تقسیم می شوند. گروه اول شامل پلیمرهایی هستند که انتقال بار در آن ها از نوع یونی می باشد و اغلب الکترولیت های پلیمری[1] نامیده می شوند. گروه دیگر شامل پلیمرهایی است که مکانیسم انتقال بار در آن ها اساسا الکترونیکی است و عموما پلیمرهای رسانا[2]نامیده می شوند [4].
الکترولیت های پلیمری عموما به عنوان جامدهای ماکروپلیمری قطبی که در یک یا چند نوع نمک حل می شوند، توصیف می شوند. یک مثال عمده در این مورد، مخلوط اکسید پلی اتیلن و نمک های لیتیم (LiX) می باشد. پلیمرهای رسانا شامل پلیمرهایی با سیستم  مزدوج هستند که ساختمان الکترونیکی شان به طور مشخص با فرایند های شیمیایی و الکتروشیمیایی اصلاح می شود و عموما تحت عنوان فرایند های دوپه شدن انجام می گیرد. مثال های عمده در این مورد پلی پیرول، پلی تیوفن وغیره است [5]. خواص پلیمرهای رسانا، به ویژه رسانایی شان به شیوه سنتز آن ها بستگی دارد[6].
پلیمرهای رسانا مانند پلی پیرول، پلی تیوفن و پلی آنیلین ساختمان دینامیک پیچیده ای دارند، که امکان استفاده از آن ها در بسیاری از تحقیقات مانند مواد هوشمند را سبب شده است[7-11].
امکان تولید پلیمرهای رسانا با خواص گوناگون وجود دارد. به عنوان مثال، با دستکاری خواص شیمیایی می توان موادی ساخت که آنیون های ساده را به دام اندازد و یا مواد بیوفعال ساخت. با تغییر خواص الکتریکی نیز می توان موادی با هدایت الکتریکی متفاوت و یا خواص اکسایشی و کاهشی گوناگون ساخت. پس از سنتز، خواص این مواد را می توان با فرایندهای اکسایشی بهبود بخشید. استفاده از محرک های الکتریکی سبب ایجاد تغییرات شدیدی در خواص شیمیایی، الکتریکی و مکانیکی پلیمرهای رسانا می شود. این خواص پیچیده را تنها با فهم درست از موارد زیر می توان کنترل نمود. اول، طبیعت فرایندی که در طی آن پلیمررسانا تولید می شود و دوم، کدام یک از خواص ذکر شده با محرک الکتریکی تغییر خواهد کرد. در این بررسی، خواص دینامیکی پلیمرهای رسانا مورد توجه و بررسی قرار گرفته است، به دلیل همین توانایی کنترل آن ها در شرایط متفاوت است که منجر به تولید و توسعه سیستم های مواد هوشمند می شود. البته آرایش مولکولی که برای رسیدن به خواص شیمیایی و الکتریکی مطلوب، حاصل می گردد خواص مکانیکی هر ساختار را نیز تعیین می کند. هر سه این خواص (شیمیایی، الکتریکی و مکانیکی) به طور پیچیده ای با هم در ارتباطند[8-12].

روش تولید نیز بسیار مهم است، که تعیین کننده شکل فیزیکی ماده می باشد. امروزه گستره وسیعی از فرایندها که به تولید مواد هوشمند واقعی می انجامد وجود دارد. هدایت پلیمرهای رسانا به عنوان یکی از نقاط عطف در تحقیقات مواد هوشمند به شمار می رود. پلیمرهای رسانا خواص مطلوب زیر را دارند:

• به آسانی در اندازه ملکولی برای تشخیص محرک ها ساخته می شوند.

• به دلیل رسانا بودن، به هدایت الکتریکی اطلاعات کمک می کنند.

• همانگونه که مناسب پردازش متمرکز هستند، برای بکار اندازی مکانیزم های پاسخدهی نیز مناسب هستند.

گستره وسیعی از پلیمرهای رسانا در دسترس هستند [8-12].
پلیمرهایرسانامزیت عملی و منحصر به فردی دارند. این واقعیت که آن ها رسانای الکتریسیته هستند بدین معنی است که می توان از آن ها در ساخت وسایل الکترونیکی (کامپیوترها و …)که بخشی از زندگی شده اند، استفاده نمود. ) جدول1-1(
موسسه تحقیقات پلیمر های هوشمند[3]ترکیبات منحصر به فرد پلیمرهای الکترواکتیو هادی را به دست آورده است که بر پایه پیرول، آنیلین و تیوفن می باشد. در این ترکیبات محل تشخیص محرک ها و مکانیزم های پاسخدهی گوناگون می توانند به آسانی با هم جمع شوند که ذاتا توانایی پردازش اطلاعات بالایی دارد.بی شک پلیمرهای رسانا دسته ای از مواد هستند که انتخاب شده اند تا نقش مهمی در علم مواد هوشمند داشته باشند. همان گونه که اجمالا توضیح داده شد، خواص این مواد متنوع و تطبیق پذیر است و در صورت نیاز در رفتار مواد هوشمند، دارای پویایی است [8-12].
جدول1-1 تغییرات خواص در برابر محرک های الکتریکی که سبب تغییر خاصیت اکسایشی و کاهشی پلیمر رسانا می شود.

در میان بسیاری از پلیمرهای رسانا،پلی استیلن، پلی آنیلین، پلی پیرول، پلی تیوفن، پلی فنیل سولفید و پلی فنیلن وینیلن بیش از سایرین مورد مطالعه قرار گرفته اند. در میان پلیمرهای نامبرده نخست پلی آنیلین تهیه شد.
پلی آنیلین به چهار صورت اکسایشی با رسانندگی 11-10 زیمنس بر سانتی متر تا بیش از 100 زیمنس بر سانتی متر وجود دارد. ولی تنها یک شکل آن موسوم به نمک زمردین از خاصیت رسانایی برخوردار است. این نوع پلی آنیلین به راحتی حتی با روش اکسایشی الکتروشیمیایی یا شیمیایی آنیلین در محیط های اسیدی آبی، با بهره گیری از اکسید کننده های متداول مانند آمونیم پروکسی دی سولفات تهیه می شود.
استحکام پلیمرهای رسانا
شیمیدانان کانادایی دردانشگاه مانیتوبا[4]موفق شده اند روشی برای بالا بردن میزان استحکام مواد پلیمری که در صنایع الکترونیک مورد استفاده هستند ابداع کنند. به گزارش ایرنا حوزه الکترونیک پلیمر-بنیاد که در آن به جای استفاده از فلزات برای هدایت الکتریسیته از رشته های پلیمری استفاده می شود به واسطه آن که مواد پلیمری از استحکام برخوردار نیستند و بر اثر عبور جریان برق گرم می شوند و سختی و استحکام اولیه خود را از دست می دهند، رشد چندانی نداشته است. یکی از علل مقاومت کم رشته های پلیمری در برابر حرارت، موادی است که به عنوان ناخالصی به آن ها افزوده می شود تا بر میزان قابلیت هدایت برق در آن ها بیفزاید. میتوان با متصل کردن رشته های مولکول های پلیمر به هم بر میزان استحکام و سختی این مواد افزود اما اشکال این روش در آن است که پلیمر را به عایق الکتریسته مبدل می کند و مانع ازاستفاده از آن درصنایع الکترونیک می شود.
به نوشته نشریه علمی کمیکال ماتریالز  شیمیدانان دانشگاه مانیتوبا پلیمر تازه ای با بهره گرفتن از ماده شیمیایی موسوم بر اسید آنیلینی بورونیک تولید کردند که بسیار مستحکم است و خود قادر به افزودن ناخالصی به ساختار داخلی خود به منظور بالا بردن توان هدایت الکتریسیته است. برای تولید این نوع پلیمر اسید آنیلینی بورونیک حرارت داده می شود و این امر موجب تغییر ساختار شیمیایی این مولکول می شود و  همچنین باعث می شود اتم های بورون باردار در درون ساختار مولکول تازه به صورت رشته های زنجیره ای به یکدیگر متصل شوند. این امر سبب می شود هم بر استحکام پلیمر افزوده شود و هم توانایی هدایت الکتریکی آن بالاتر برود.

و تئوری

1-1- کاربرد و اهمیت ایندان دیون

ایندان دیون ترکیبات با اهمیت بوده و دارای خواص و کاربردهای شیمیایی و زیستی فراوان هستند. این ترکیبات علاوه بر اثرات ضدانعقادی[1]، دارای فعالیت شدید متابولیکی[2]، اثرات ضد انگلی[3]، مرگ موش[4]، مسکن[5]، ضدباکتری[6] و ضد التهاب ریوی می باشند ]6–1[.

مشتقات ایندان دیون دارای خواص درمانی فراوان هستند. بعضی از آن ها نیز، می توانند به عنوان مواد مفیدی در زمینه نوری به کار آیند. علاوه بر این،1،3- ایندان دیون ها در مرحله اول شناسایی در پزشکی قانونی استفاده می شوند و هم چنین به طور گسترده در صنعت کاغذ سازی به کار می رود.

بعضی از خصوصیات دارویی مشتقات ایندان دیون روی حیوانات آزمایشگاهی امتحان شده است که می‎توان به اثر ضد سرفه آن در موش ها اشاره کرد. متأسفانه بسیاری از این مولکول ها تأثیرات جراحت زایی دارند. این حقیقت تأثیر منفی روی کاربرد دارویی مشتقات ایندان دیون ها دارد.

2،1- ایندان دیون ها برای انگشت نگاری فلورسنت از مواد سلولزی مثل انواع کاغذ کاربرد دارند. این مواد با آمینو اسیدها واکنش می

 دهند تا فلورسنت انگشت نگاری را برجسته کنند.

گروهی از این داروها به نام داروهای ضد انعقاد می توانند برای درمان ترومبوز و گرفتگی های عضلانی استفاده شوند. برخی از داروهای ضد انعقاد در تجهیزات پزشکی مانند لوله های آزمایش، کیسه های انتقال خون و تجهیزات دیالیز کلیوی کاربرد دارند.

به عنوان مثال، آنیزیدیون[7] (1) به عنوان رقیق کننده خون عمل می کند و از تشکیل لخته‎های خونی جلوگیری به عمل می آورد.

همچنین فنین دیون[8] (2)، به عنوان داروی ضد انعقاد خون که فعالیت آن ضد ویتامین K است، از مشتقات دیگر ایندان دیون ها می باشد (شکل 1– 1).

شکل 1 – 1

ترکیب (3) کلروفاسینون[9] نیز یک ماده ضد انعقاد است که به عنوان مرگ موش استفاده می شود (شکل 1-2).

شکل 1-2

فردریکامیسین[10](4) به عنوان یک ترکیب ضد تومور با خصوصیات ضد باکتریایی شناخته می شود (شکل1-3)]7[.

شکل1-3

بی فنیل- اسپایروسیکلیک کتون ها[11] (5) به طور گسترده به عنوان ضد سرطان[12] استفاده می شوند (شکل1-4) ]8[.
شکل1-4

اسپایروهتروسیکلیک دی هیدروپیرلو]2،1- [aایزوکینولین ها دارای اثرات بالقوه فارماکولوژیکی شامل آرام بخشی(مسکن)، فشارخون پائین و متوقف کننده فعالیت های عصب عضلانی هستند (شکل1-5)]9[.

شکل 1-5

[12]. Anti cancer

:

نانو تکنولوژی، علم نانو، ساختار نانو، ذرات نانو اکنون کلماتی هستند که بیشترین کاربرد را در ادبیات علمی دارند. موادی با ابعاد نانو بسیار جذاب هستند چرا که آنها قادر به عبور از بدن انسان و ترمیم بافت های آسیب دیده می باشند، یا سوپر کامپیوترها که آنقدر کوچک هستند که در جیب جای می گیرند، با اینهمه مواد با ساختار نانو توانایی و پتانسیل کار در بسیاری از حوزه های علوم را دارند مثل شناسایی بیولوژیکی، انتقال داروی کنترل شده، لیزر با آستانه پایین، فیلترهای نوری و همچنین نانو سنسورها و غیره[1,3]. نانو ذرات ذراتی هستند با محدوده اندازه‌ی 1 تا 100 نانومتر. دراین جا نوع فلزی نانوذرات به ویژه نوع مغناطیسی آن بیشتر مد نظر بوده که نانوذرات ترکیبی، نظیر ساختارهای هسته ‌لایه را نیز در بر می‌گیرند. نانوذرات در اندازه‌های پایین نانوخوشه به حساب می‌آیند.

نانوذرات مغناطیسی در حوضه‌های مختلف از علوم زیستی گرفته تا سلول‌های خورشیدی، از مبارزه با آلاینده‌های زیست‌ محیطی گرفته تا درمان سرطان‌ها بکار گرفته می‌شوند. با توجه به هم‌خوانی که بین سه پدیده‌ی نانو، مغناطیس و بیو وجود دارد کاربرد نانوذرات مغناطیسی در عرصه‌ی بیو و پزشکی بیش از سایر حوضه‌ها مهیج و در عین حال هم‌گون می‌باشد. استفاده از ذرات مغناطیسی در جداسازی سلول‌ها، آزمایش‌های سنجش ایمنی، جداسازی ویروس‌ها و اندامک‌ها و نیز در ژنتیک مولکولی در چند سال اخیر مسیر رو به رشدی را داشته است. چراکه ذراتی با ویژگی‌های مورد نیاز برای ارزیابی‌های گوناگون زیستی تنها در چند سال پیش پا به عرصه‌ی رقابت گذاشته‌اند. ذرات مغناطیسی پلی‌مری ابتدایی از طریق شکل گیری درجایِ اکسیدآهن مغناطیسی درون ذرات پلی‌مری منفذ دار ساخته می‌شدند که در عین هم انداز‌گی تا حدود 35 درصد وزنی، حاوی آهن (اکسید مغناطیسی) بودند، و سطح ویژه‌ی بالایی نیز داشتند(ml/g100-50.) اما در برخی کاربردها نیاز به سطح ویژه‌ی کمتری است. با پوشش دادن ذرات مغناطیسی به وسیله‌ی ترکیبات پلیمری می‌توان سطح ویژه‌ را تا حد ml/g5-3 کاهش داد. علاوه بر این، پوشش دادن ذرات این امکان را فراهم می‌کند تا گروه‌های فعال روی سطح ذرات قرار گیرند. انواع گوناگون ذرات مغناطیسی با گروه‌هایی همچون: ایزوسیانات، اپوکسی، وینیل و… در سطحشان ساخته شده است. گروه‌های فعال برای اتصال بازوبندهای رابط4 دارای گروه‌های آمین، کربوکسیل و هیدروکسیل انتهایی به کار گرفته می‌شوند.

 همچنین با روش مشابهی می‌توان گروه‌های آبدوست قوی با منشاء طبیعی و یا مصنوعی را روی سطح ذرات قرار داد. با بهره گرفتن از عامل‌دار نمودن نانوذرات مغناطیسی در عرصه‌ی تشخیص گام‌های بلندی برداشته شده است. می‌توان نانوذرات مغناطیسی را بسته به نوع نیاز تغییر داد؛ به عنوان مثال، خصوصیت شیمیایی ویژه، فعالیت نوری منحصربه‌فرد و یا پاسخ‌های آهن‌ربایی قوی از آن‌ ها دریافت کرد. امروزه نانوذرات مختلفی برای شناسایی مواد ژنتیکی و پروتئین‌ها طراحی شده است. تمامی این روش‌ها برای شناساییDNA و پروتئین‌ها نظیر آنتی‌بادی‌ها بسیار اختصاصی و حساس می‌باشند. بنابراین با بکارگیری نانوذرات فعال شده، می‌توان روش‌های جدیدی با تکیه بر متحرک بودن و سهولت در آماده سازی نمونه طراحی نمود. با اتصال مولکول‌های زیستی به نانومواد، دانش Nano-biorecognition پا به عرصه‌ی وجود گذاشت. هر نانوذره با اندازه‌ای حدود 100 نانومتر می‌تواند به طور مؤثری به 200-150 مولکول آنتی‌بادی متصل شود و در نهایت بیش از 300 جایگاه فعال (دو جایگاه برای هر ملکول آنتی‌‌ژن) ایجاد نماید. پوشاندن نانوذرات با بیوملکول‌ها باعث ایجاد اتصالات چندتایی بین نانوذرات و سلول‌های هدف می‌شود، بنابراین نانوذرات فعال شده نسبت به بیوملکول‌های آزاد دارای تمایل بیشتری برای اتصال هستند. نانوذرات مغناطیسی بطور گسترده‌ای در تشخیص بیماری‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد، باتوجه به اینکه بیماری‌ها در سطح سلولی و مولکولی می‌توانند تشخیص داده شوند. بنابراین خیلی از بیماری‌ها را می‌توان در مراحل ابتدائی تشخیص داد و این مورد بویژه در مورد بیماری‌های کشنده نظیر سرطان‌ها، حائز اهمیت است در اوخر دهه1970 محققان پیشنهاد استفــاده از حامل‌های مغناطیسی برای هدایت دارو به سمت هدف مورد نـظر در درون بدن را ارائه دادنداستفاده پزشکی از پودرهای مغناطیسی به دوران یونان باستان و روم برمیگردد، ولی به شکل اصولی و تحقیقاتی از سال ١٩٧٠ در علوم بیولوژی و پزشکی استفاده شد وپیش بینی می شود این ذرات در آینده نقش چشمگیری در رفع احتیاجات حیطه سلامت بشریت خواهند داشت. نانو ذرات مغناطیسی با تکیه بر فناوری نانو محدوده گسترده ای از کاربردهای تشخیصی و درمانی در بیماری هایی از جمله سرطان،بیماری های قلبی و عصبی را تسهیل کرده اند.  نانوذرات مغناطیسی به فراوانی در تحویل هدفمند عوامل درمانی استفاده می شود وبر اساس هدف یابی دارویی مغناطیسی (MDT[2]) که شامل تمایل قوی بین لیگاند و گیرنده می باشدیا ازطریق جذب مغناطیسی بافت خاص عمل می کنند. نانو ذرات مغناطیسی به سبب امکان کنترل از راه دورعوامل درمانی در انتقال ذرات به بافت مورد نظر بسیار قابل توجه هستند، وبه همین سبب آنها را حامل های هدفمند مغناطیسی می نامند(MTC [3]).

:

امروزه کاتالیزورهای مدرن در صنعت پتروشیمی برای واکنش های مختلف استفاده می شود. زئولیت ها در شکل  پیشرفته تر ” نانو زئولیت ” بدلیل داشتن مساحت سطح بالا از اهمیت بسزایی در این خصوص برخوردارند. هدف از این پژوهش ارائه ی یک روش “طیف سنجی –شیمی سنجی و ارائه یک روش بهینه برای تهیه نانوشیت زئولیت ” است .یکی از سازنده های حائز اهمیت برای سنتز نانوشیت زئولیت ZSM-5[1] با مورفولوژی صفحه ای ، سورفکتنت کاتیونی است. برای همین منظور ابتدا سورفکتنت های متقارن و نامتقارن بر پایه DABCO2 سنتز و خصوصیت سنجی شدند. در ادامه کار از سورفکتنت های سنتز شده نانو شیت زئولیت ZSM-5 به روش هیدروترمال با ضخامت لایه های بین 5/5-34/10نانومتر سنتز شدند و نمونه ها بوسیله ی میکروسکوپ الکترونی روبشی، تفرق پرتوی ایکس، میکروسکوپ الکترونی عبوری و آنالیز مساحت سطح خصوصیت سنجی شدند برای اصلاح شرایط واکنش از روش طراحی آزمایش به روش طرح فاکتوریل جزیی استفاده شد طبق این روش کمترین ضخامت لایه برای نانوشیت زئولیت موقعی بدست می آید که فاکتورهای template/SiO2 در بالاترین سطح ،SiO2/Al2O3  در پایین ترین سطح ،H2O /SiO2 در بالاترین سطح خود قرار داشته باشند. در نهایت نانوشیت سنتز شده به منظور افزایش خاصیت کاتالیزوری با فسفر اصلاح شد، سپس جهت خصوصیت سنجی نانو شیت زئولیت از روش طیف سنجی انعکاسی –پخشی استفاده شد وداده های طیفی به وسیله ی روش MCR_ALS پردازش شدند نتایج نشان می دهد که استفاده از سورفکتنت کاتیونی بر پایه DBCO در شرایط هیدروترمال یک روش موفق برای سنتز نانوشیت ZSM-5 است و همچنین ترکیب دو تکنیک طیف سنجی مادون قرمز و شیمی سنجی به خوبی می تواند جهت شناسایی زئولیت ها استفاده شود.

کلمات کلیدی : سورفکتنت کاتیونی ، نانوشیت زئولیت ZSM-5 ، شیمی سنجی، طیف بینی مادون قرمز، طیف سنجی CNMR 13

فصل اول

مروری بر منابع

1-1-نانو مواد

هنگامی كه گروهی از اتم ها تجمع كرده و چند خوشه نانو متری را تشكیل دهند‍، زمینه تشكیل ذرات نانو فراهم شده و از هم پیوستن چند خوشه نانو متری ذرات نانو تشكیل می گردند. مقیاس نانو به هر ماده ای با اندازه مشخص گفته شده، كه در علم نانو و فناوری نانو استفاده می شود. چشم غیر مسلح قادر به دیدن اجسام نانو متری نمی باشد؛ بنابراین  به فناوری خاصی برای مشاهده این اجسام نیاز است. پیشوند نانو در اصل كلمه ای یونانی است. معادل لاتین این كلمه دوارف است كه به معنی كوتوله و كوتاه قد است. قطر تار موی انسان تقریبا  75000نانو متر است، اگر 10 اتم هیدروژن به دنبال هم قرار گیرند،برابر یک نانو متر می شود.در طول سال های 1996تا 1998موسسه بین المللی تحقیقات فناوری2 حمایت از مطالعات و تحقیقات گسترده ای را در باره نانو ذرات و مواد نانو ساختار و نانو دستگاه ها به عهده گرفت. نتایج این تحقیقات و مطالعات نشان داد  كه پیشرفت در سه زمینه علمی و تكنولوژی، نانو را به زمینه تحقیقاتی منسجمی تبدیل كرده است این سه زمینه عبارتند از:

1- روش های سنتز جدید و پیشرفته كه امكان كنترل اندازه و دستكاری واحدهای ساختاری نانومتری را ایجاد می كند.

2- ابزار شناسایی جدید و پیشرفته كه امكان مطالعه در مقیاس نانو را ایجاد می كند.

3- بررسی و درك ارتباط بین نانو ساختارها و خواص آن ها و چگونگی مدیریت برآن.

نانو بلورها و كلاسترها(نقاط كوانتومی)      قطرnm  10-1                       فلزات، نیمه هادی ها، مواد مغناطیسی

نانو ذرات دیگر                                       قطر nm 100-1                                      اكسیدهای سرامیكی

نانو سیم ها                                             قطر nm   10-5/0                                     اكسیدها،سولفیدها،نیتریدها

نانو لوله ها                                             قطرnm  100-1                                كربن،كالكوژنیدهای لایه ای

فلزات

نانو پروس های های جامد                      قطر منفذ nm10-5/0                        زئولیت ها، فسفات ها و غیره

آرایه های دو بعدی (از نانو ذرات)          µm   2 – nm2                           فلزات،نیمه هادی ها،مواد مغناطیسی

سطح ها و فیلم های نازك                    ضخامت  nm1000 -1                      تعداد زیادی از مواد

1-1: اصول شیمی سبز

با پیشرفت علوم وگذر از دهه های صنعتی شدن در غرب بشر رفته رفته متوجه زیان های وارده بر محیط زیست شد و با وضع قوانین سختگیرانه سعی کرد منابع موجود خود راحفظ کند و از آلودگی محیط زیست جلوگیری به عمل آورد. شیمی سبز که در اوایل دهه 90 معرفی شد شامل فرایندهای شیمیایی وفناوریهایی است که به حفظ محیط زیست و بهبود کیفیت زندگی کمک میکند. شیمی سبز را با نامهای متفاوتی مانند شیمی دوستدار محیط زیست ،شیمی پاک ،اقتصاد اتمی نیز میخوانند]1[.عبارت شیمی سبز که توسط (IUPAC) پذیرفته شده به این صورت تعریف میشود: اختراع ، طراحی و بکارگیری فرآورده های شیمیایی فرایندهایی که تولید  و مصرف مواد خطرناک را کاهش میدهد ویا حذف میکند]2[. اصول شیمی سبز]3[ معنای تازه ای از اصطلاح محیط زیست بهتر را در اختیار شیمیدان ها قرار داد .دوازده اصل شیمی سبز که توسط پائول آناستاس(P.Anastas)و جان وارنر (J.Warner) نوشته شد همه موارد از جمله طراحی سنتز موثرتر ، استفاده از مواد کم خطرتر و بکارگیری منابع تجدیدپذیر را شامل میشود.

1-جلوگیری از تولید زباله بهتر از نابود کردن آن پس از تشکیل میباشد.

2-روش های سنتزی باید به گونه ای باشد که در طی فرایند تبدیل مواداولیه به محصول های نهایی حداکثر باشد.

3-روش های سنتزی قابل اجراء مواد ی که سمیت کمتری دارند و یا هیچ سمیتی برای سلامتی بشر و محیط زیست ندارند بکار رود و یا تولید شود.

4-محصولهای شیمیایی باید به گونه ای طراحی شوند که اثر عوامل کاهش دهنده ی سمیت در آنها تغییر نکند (محصول پایدار باشد.)

5-بکارگیری مواد کمکی (حلالها ، مواد جداکننده…) تا حد امکان ضرورتی نداشته باشد و در صورت استفاده بی ضرر باشد.

6-انرژی مورد نیاز ازنظر اقتصادی و زیست محیطی باید در پایین ترین سطح ممکن قرار بگیرد. بطوریکه روش های سنتزی در دما و فشار محیط قابل انجام باشد.

7-مواد اولیه از منابع تجدید پذیر باشد.

8-از مشتق سازی غیر ضروری (گروه حجیم ، محافظت کردن / محافظت زدایی) تاحد امکان جلوگیری شود.

9-واکنشگرهای کاتالیزوری (که تا حد ممکن انتخابی عمل کنند) نسبت به واکنشگرهای استوکیومتری ارجح می باشند.

10-محصولهای شیمیایی باید به گونه ای طراحی شوند که پس از مصرف در محیط زیست باقی نمانند و به ترکیب های تجزیه پذیر بی ضرر تبدیل شوند .

11-روش های تجزیه باید پیشرفت بیشتری پیدا کنند، تا در دنبال کردن فرایند زمان دقیق را ارائه و تشکیل مواد مضر را پیش از تولید، کنترل کنند.

12-مواد مورد نیاز در یک فرایند شیمیایی و روش ساخت این مواد باید به گونه ای انتخاب شود که میزان پدیده های تصادفی مانند تولید گاز، انفجار و آتش سوزی به حداقل برسد.