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新电化学方法让制药更便宜环保

  • 2016/4/26 10:04:00
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美国科学家发明了一种新的电化学方法,可更容易、更便宜、更环保地应用于制药以及香料和香水生产。

烯丙基氧化反应本质上是在烯丙基中添加氧,传统方法通常采用有毒或昂贵的试剂如铬、钌和硒,这使得大规模工业生产受到限制。相比之下,斯克里普斯研究所首席研究员菲尔·巴兰和他的团队研制的新方法,只需使用廉价、安全的化学品和传统的电化学反应。巴兰表示,新技术的最大特征是简单易行且环保,仅靠墙壁上的插座,就能利用普通化学试剂进行相应的化学反应。

数年前,巴兰团队开始寻找新的烯丙基氧化方法。他们通过文献检索找到1985年日本研究人员发表的一篇关于以电化学为基础的方法,该方法不需要采用有毒试剂,但效率低。

经过大量的试验,他们开发出全新的电化学方法,所需试剂及工艺简单、便宜还环保。其电极由玻璃碳制成,成本只有几美元。氧气源也不是容易引起火灾或爆炸的纯氧,而是更安全的叔丁基氢过氧化物液体氧化剂。基本溶剂是化学实验室里广泛应用的吡啶和丙酮,电化学中介物仅需要一个步骤就可从无毒、廉价而广泛使用的阻燃剂中获得,电源仅需一组简单的电池。

研究人员利用该方法合成了一些工业界常见化合物,并制造出一些萜烯天然产品,部分与药物化学相关,还有一些可用于香料生产,其中一个反应还产生了难以获得的圆柚酮。

经过验证,新方法在产量、安全及成本方面比以往的方法具有显著优势。此前的方法需要15∶1的铬试剂,新方法则不需要铬,仅需电和廉价安全的工业氧化剂。

该研究小组将与大型制药公司合作,开发以电化学为基础的烯丙基氧化反应方法,并希望10年后这种电化学方法在制药及化工界获得广泛使用。


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