藥物合成中綠色化學的運用

劉國安

摘要：在經(jīng)濟不斷發(fā)展的過程中，科學技術(shù)也在原有基礎上取得較大幅度的進步。與之相反的是化工生產(chǎn)會給環(huán)境造成相當嚴重的污染。在此過程中，綠色化學概念得以衍生。從根本上實現(xiàn)對化工生產(chǎn)環(huán)境污染程度的改善是綠色化學最為顯著的優(yōu)勢與特征，尤其是在保護以及治理環(huán)境過程中綠色化學所發(fā)揮的作用不可替代。本文主要針對藥物合成中綠色化學的運用進行進一步分析，這對藥物合成的進一步發(fā)展有相當重要的作用。

關(guān)鍵詞：藥物合成；綠色化學；應用

全面提升化學反應效率是綠色化學最為顯著的優(yōu)勢，同時也可將反應物最大程度地實現(xiàn)對再次利用產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化。在環(huán)境保護以及生態(tài)環(huán)境方面綠色化學技術(shù)占據(jù)相當重要的位置。我國化工產(chǎn)業(yè)的不斷改革與發(fā)展可實現(xiàn)對經(jīng)濟發(fā)展不斷提升現(xiàn)象的直觀體現(xiàn)。這會將更大的便利性帶給人民群眾，但是我們也不能忽視其中的不足，嚴重污染生態(tài)環(huán)境就是其中之一，我們必須借助綠色化學對其進行有效改善。

一、綠色化學的概念與特點

1.概念

綠色化學又被稱為清潔化學、環(huán)境友好化學和環(huán)境無害化學，隨著近年來我國化工產(chǎn)業(yè)的逐步發(fā)展與革新，再加之我國經(jīng)濟發(fā)展速度的不斷提升，化工物品在為人類帶來方便的同時也嚴重影響了環(huán)境的生態(tài)化。現(xiàn)階段化工物品已經(jīng)成為生態(tài)環(huán)境保護過程中的重要制約因素，它是世界上最大的環(huán)境污染物，是人類開展環(huán)保工作的重要阻礙。

因此，化工生產(chǎn)綠色化學的概念營運而生，綠色化學的研究，不僅可以提高生產(chǎn)化工物品時的能源利用率，除此之外，該項技術(shù)也是人類保護生態(tài)環(huán)境，促使環(huán)境朝著健康方向發(fā)展的重要手段之一。

2.特點

自綠色化學技術(shù)發(fā)展以來，被化工企業(yè)所青睞，不僅被廣泛應用，還得到快速發(fā)展，它是一門能降低危害人們身體健康及生態(tài)環(huán)境平衡的有害物質(zhì)的技術(shù)，其主要特點表現(xiàn)為以下四點：

（1）它所選用的綠色化工原料不會對人類身體健康和生態(tài)環(huán)境造成危害。譬如，傳統(tǒng)生產(chǎn)方法中使用較高性的毒光氣來生產(chǎn)異氰酸酯，異氰酸酯對人類的危害極大。而綠色化學技術(shù)使用CO合成異氰酸酯原料，直接通過胺羰基化完成合成，如今工業(yè)化已實現(xiàn)。

（2）新型催化劑使化學、生物技術(shù)完美結(jié)合，使綠色合成工藝的開發(fā)成為可能，使化學合成可以在水溶液中進行或可以在溫和的環(huán)境條件下進行。譬如，傳統(tǒng)的Friedel-Crafts酰化反應（傅-克反應），三氯化鋁作為被廣泛應用的催化劑，是由于它本身的特性，腐蝕性強、容易水解。但是一頓酰化產(chǎn)物的產(chǎn)生，就會產(chǎn)生三頓酸性廢棄物，使用無毒的催化劑EPZG來取代腐蝕性強、易水解的三氯化鋁，與三氯化鋁催化劑用量相比，催化劑量為原來的10%，對人類環(huán)境的危害只達到原來的25%。

（3）不僅大大降低環(huán)境污染危害，還大大提高原材料的利用率。

（4）生產(chǎn)低殘留、低毒的綠色化學產(chǎn)品，被稱為安全化學產(chǎn)品。總體來講，綠色化學的概念及原理包括三個反應介質(zhì)；手性合成、環(huán)境友好“潔凈”及原子經(jīng)濟性。具體報告如下。

二、藥物合成中綠色化學的應用分析

1.手性合成分析

手性化合物的互相作用主要是借助手性方式以及受體來實現(xiàn)，在實際參與結(jié)果的過程中兩種對映體會對不同的方式作用進行使用，這也是效果在整體上呈現(xiàn)出多樣化現(xiàn)象的主要原因。合成加工是現(xiàn)階段制備藥物過程中最常使用的手段，技術(shù)人員在實際合成化合物的過程中需要對外混合物進行拆分，進而實現(xiàn)對相應產(chǎn)品的有效獲取。從綠色化學角度進行分析后，我們可以發(fā)現(xiàn)，該種技術(shù)會對環(huán)境質(zhì)量造成一定程度的影響，因此現(xiàn)階段化學研究面對的主要問題就是手性合成。

不對稱的催化合成技術(shù)就是手性合成的實質(zhì)與目標，在催化劑的高效反應中催化合成技術(shù)起著相當重要的作用。同時也作為基礎與前提實現(xiàn)對催化反應實用性方案以及工業(yè)化方案的順利選取。不對稱催化反應也可在一定程度上支撐醫(yī)藥所需關(guān)鍵中間體的合成，環(huán)境友好的合成方法也需要借助催化反應。現(xiàn)階段催化反應主要分為酮的不對稱還原以及不對稱的催化氫化。

譬如，諾爾斯（美國科學家）在1968年開創(chuàng)了不對稱催化合成手性分子的先河，最先發(fā)現(xiàn)手性分子，并且利用過度金屬將手性分子進行氫化，并以此來獲取對映體。上世紀七十年代美國某企業(yè)成功應用了不對稱的催化氫化合成了L-多巴，并應用于臨床治療帕金森綜合癥。

而不對稱催化氫化也是第一個用于工業(yè)生產(chǎn)中，早在1980年，Sharpless化學教授成功利用烯丙醇氧化和手性欽酸醋等完成不對稱環(huán)氧化過程，由此促使了全球工業(yè)化的發(fā)展，填補了工業(yè)與實驗的有機化合成空白，并最終促使其高速發(fā)展。

通過該方法研制出來的化學產(chǎn)品已經(jīng)被廣泛應用于血腦血管藥物、抗癌藥物、抗生素及激素等藥物的生產(chǎn)與研發(fā)中，此類藥物具有較高的臨床療效，據(jù)統(tǒng)計分析，此類藥物臨床診斷療效是傳統(tǒng)藥物的10倍以上，由此可知手性藥物的重要性，筆者認為，隨著手性藥物研制力度的加大和手性化學技術(shù)的不斷完善，此類藥物的身影必將越來越多的出現(xiàn)在各種病癥的臨床治療中。

2.環(huán)境友好的“潔凈”分析

目前，有機溶劑在藥物生產(chǎn)及合成中被大量使用，這些有機溶劑具有毒性、易燃、易爆和易揮發(fā)的特點。綠色化學遵循可持續(xù)發(fā)展觀，化工生產(chǎn)朝無污染、無毒發(fā)展。譬如環(huán)境友好“潔凈”反應介質(zhì)，主要有四點：

（1）近臨界及超臨界流體。目前研究熱點較多的是超臨界流體，CO2它環(huán)保、無毒使用安全便捷，在醫(yī)藥領域更是廣泛使用。

（2）離子液為介質(zhì)反應。離子液的有機溶解性很好，具有無味、易分離、易回收、不燃和可循環(huán)利用的優(yōu)點。但是當前發(fā)展還不成熟，有待提高。

（3）水為介質(zhì)反應。水的有機反應操作安全簡單，且沒有有機溶劑的易爆、易燃等缺點。第四，無溶劑的有機反應。具有高效率性、高選擇性的優(yōu)點。

結(jié)語：

綠色化學作為一種先進的研發(fā)技術(shù)與生產(chǎn)工藝，已經(jīng)逐步實現(xiàn)在制藥領域的大面積使用，綠色化學的發(fā)展前景與空間相當廣闊。現(xiàn)階段綠色合成藥物在所有藥物中所占據(jù)的比例相對較小，技術(shù)人員需要在具體操作過程中實現(xiàn)對合成記憶的全面掌握與熟悉，并且針對合成藥物的使用性進行不斷強化。在提高環(huán)境保護成都的基礎上，促使資源浪費率得到最大限度的降低。這也是實現(xiàn)對合成技藝理想效果獲取的有效途徑，為綠色化學制藥技術(shù)的進一步發(fā)展打下基礎。

參考文獻：

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