【化学制药工艺学】第七章药物合成工艺中的绿色化学（可编辑）.doc

【化学制药工艺学】第七章药物合成工艺中的绿色化学 Practice”专著出版。 是绿色化学思想的初步形成阶段。 1999年英国皇家化学会创办了第一份国际性《绿色 化学》杂志,标志着绿色化学成为化学学科的前沿。 1990年美联邦政府通过了“防止污染行动”的法令, 将污染的防止确立为国策,该法案条文中第一次出现了 2000年,日本制定“新阳光计划”,提出简单化学 “绿色化学”一词。 (Simple Chemistry)概念,即昀大程度节约能源、资 源和减少排放;同年,美国化学学会出版了第一本绿色 化学教科书。 第一节 绿色化学概述 第一节 绿色化学概述 绿色化学在我国的发展概况: 绿 色化学是当今国际化学科 学研究的 前沿,它吸收了 当代化学、物理 、生物、 1995年中科院化学部确定了《绿色化学与技术》 材料、信息等学 科的必威体育精装版理论和 技术,是 的院士咨询课题; 具有明确的社会 需求和科学目标 的新兴交 叉学科。从科学 观点看,绿色化 学是化学 1998年举办了第一届国际绿色化学高级研讨会; 科学内容的更新 ;从环境观点看 ,它是从 绿色化学科研中心与科技专辑也相继出现。 源头上消除污染 ;从经济观点看 ,它合理 利用资源和能源 、降低生产成本 ,符合经 2000年科技部《国家重点基础研究发展规划项 济可持续发展的 要求。绿色化学 已成为二 目》立项??石油炼制和基本有机化学品合成的绿 十一世纪化学研 究的重要方向之 一。 色化学 第一节 绿色化学概述 第二节 绿色化学的原则 和常用手段 绿色制药工业的概念:就是将绿色化 学的原理和技术运用于制药工业,以达到 按照R.Sheldon(荷兰)的说法,绿色化学的 目标是设计合成方法以降低或消除有毒原料、副产 绿色工艺的要求。比如将催化技术、生物 物、溶剂以及相关的有毒产品的使用和产生。 技术、膜技术、超临界流体技术、超声化 任何一个化学过程都由4个基本要素组成:目 学技术等运用于化学制药工业中,对化学 标分子或昀终产品,原材料或起始物,转换反应和 制药中的一些产品的传统工艺进行改革, 试剂,反应条件。发展绿色化学就是要求化学家进 提高反应收率,或采用不对称合成得到手 一步认识化学本身的科学规律,通过对相关化学反 性物质,使反应过程中的原材料得到充分 应的热力学和动力学研究,探索新化学键的形成和 转化,减少有毒有害物质排放量以达到零 断裂的可能性及其选择性的调节与控制,发展新型 排放目的,实现生产的清洁化。 环境友好的化学反应,推动化学学科的发展。 2绿色化学的12条原则 1、防止废物的生成比在其生成后再处理更好 ; 为了达到这个目标,P.Anastas J.Warner在 2、设计的合成方法应使生产过程中采用的原料昀大量地 进入产品中 ; 《Green Chemistry: Theory Practice 》一书中 提出了著名的十二条绿色化学原则Twelve 3、设计合成方法时,只要可能,不论原料、中间产物和 昀终产品,均应对人体健康和环境无毒、无害; Principles of Green Chemistry, 作为开发环境无 4、化工产品设计时,必须使其具有高效的功能,同时也 害产品与工艺的指导,这些原则涉及合成与工艺的各 要减少其毒性; 个方面。例如溶剂、分离、能源与减少副产物等,简 5、应尽可能避免使用溶剂、分离试剂等助剂,如不可避 称十二条,从而为绿色化学的进一步发展奠定了理论 免,也要选用无毒无害的助剂; 基础。 6、合成方法必须考虑过程中能耗对成本与环境的影响, 应设法降低能耗,昀好采用在常温常压下的合成方法; 7、在技术可行和经济合理的前提下,原料要采用可再生 资源代替消耗性资源; 1 有机合成的新概念-原子经济反应 绿色化学的12条原则 A+B → C+D 8、在可能的条件下,尽量不用不必要的衍生物,如限制性 主产物 副产物 基团、保护/去保护作用、临时调变物理/化学工艺; 9、尽量使用选择性高的催化剂,而不是提高反应物的配料 E+ F → C 比; 10、设计化学产品时,应考虑当该物质完成自己的功能 原子经济性或原子利用率(%)=(预期产物的分子量/全部产物 的分子量总和)×100 后,不再滞留于环境中,而可降解为无毒的产品; 11、分析方法也需要进一步研究开发,使之能做到实时、 原子利用率%=(预期产物的分子量/全部反应物的分子量总和) 现场监控,以防有害物质的形成; ×100% 12、尽可能选择好化学生产过程的物质,使化学意外事故 产率(%)=(产物的质量/理论产量)×100 (包括渗透、爆炸、火灾等)的危险性降低到昀小程度等。 1 有机合成的新概念-原子经济反应 1 有机合成的新概念-原子经济反应 反应收率:80%以上Wittig反应(1979年获诺