浅谈绿色合成在药物合成中的应用

何少杰 李杨

摘 要：在当前科学技术日新月异，经济飞速发展的形势下，化工行业的生产对环境所造成的污染越来越引起人们的重视，在这种严峻形势的促进下，绿色化学的概念被人们提出，并重点应用于从根本上改善化工生产对环境的危害，有效地治理和保护环境。本文介绍了绿色化学的概念和主要特点，通过对绿色化学在药物合成中的应用分析，指出了绿色化学在药物合成中的应用价值，展望了未来绿色化学在化学药物合成中的发展趋势。

关键词：A绿色化学；药物合成；应用；发展

引言：绿色化学是无害的、环境友好的、清洁的化学，从技术理念上是指运用特定的化学技术和方法尽可能的减少人们生产和生活中一些有害的原料、药剂、副产物等的产生和使用。是一项可以从源头上对污染进行防治的化学技术。绿色化学在药物合成中的广泛应用，不仅可以提高企业的经济效益、节约能源和资源，更是实现人类社会可持续健康发展重要保障。因此，重视绿色化学在药物合成方向的发展是十分必要的。

一、绿色化学的概念和特点

1.1绿色化学的概念

绿色化学是21世纪前后被提出来的一个新的概念，绿色代表着环境友好、无害和清洁。绿色化学最初在西方国家流行，在我国当前飞速发展的经济形势下，绿色化学的理念在国内尅是得到重视。绿色化学是从反应效率着手，注重提高化学反应效率，尽可能地将反应物转化为可再次利用的产物。当前化工行业在给人类生活带来便利的同时，也给人类的生存环境带来了巨大的影响，该技术不仅是保护环境，建设环境友好型社会的必然选择，更有利于建设环境友好型的产业，节省大量的工业资源和环保投入。

1.2绿色化学的特点

绿色化学技术因具有环境友好的特点，而且能大大降低对人们身体健康的危害，在化工行业一经投入便得到了快速而广泛的应用，被众多化工企业所青睐，绿色化学的技术特点主要体现在以下几个方面：

（1）绿色化学设计的化工原料不会危害到人类的健康和生态环境，如在传统化工生产中经常会用到对人类危害很大的异氰酸酯，对化工行业工人的身体健康极为不利。绿色化学技术所使用的异氰酸酯原料，是通过一氧化碳合成的，可以直接过胺羰基化完成合成，现在已经实现了工业化生产。

（2）同绿色化学一样，生物技术的发展也能很好的应用于化工行业的生产中，新型催化剂结合绿色化学和先进生物技术，可以开发出新的绿色合成工艺，如实现在水溶液中或温和的环境条件下进行化学合成反应等，采用新型无毒催化剂代替有毒催化剂，提高催化性能，以减少催化剂的含量，降低催化剂可能对环境造成的危害。

（3）提高化工原材料的利用率，有效降低废弃物对环境的污染。

（4）绿色化学产品又被称为安全化学产品，绿色化学的概念及原理包括三点：手性合成、环境友好、原子经济性，在绿色化学的应用中主要从这三个方面入手。

二、绿色合成在药物合成中的应用分析

2.1手性合成应用分析

药物是一种生物活性的手性化合物，药物通过与受体部分之间的作用方式是手性方式，这种方式使药物采用不同作用方式与不同对映体反应时产生效果也不同。如今的药物制造过程大多是全合成生产，该过程的最后一步通过拆分外消旋混合物从而得到所需化合物，但该过程容易对环境造成污染，原子经济性也很差。近些年手性合成成为关注热点，手性合成主要通过催化不对称合成获得化合物，不对称催化反应可以实现绿色合成，并能提供药物合成中间体，众所周知，只有选择高效和高选择性的催化剂催化不对称催化反应，才能实现不对称催化反应的工业化应用。

手性合成应用主要有酮的不对称还原和不对称催化氢化。第一个用于工业生产的不对称催化反应是不对称催化氢化。早在1986年，美国科学家诺尔斯发现特定镜像手性分子对映体的获得可以通过使用过渡金属对手性分子的氢化反应来实现。与此同时美国孟山都公司在合成可以治疗帕金森病的L-多巴时采用的是不对称催化氢化。通过手性合成产生的化合物已经被广泛应用于治疗心血管疾病及癌症的药物合成过程中，手性合成药物的疗效明显优于普通合成方法所研制药物。手性合成技术正实现工业化生产，成为研究及关注的热点领域。

2.2原子经济性分析

著名的化学家Trost认为影响合成效率的主要因素是选择性和原子经济性，为了在反应中保障原料分子中原子的充分利用，就应在合成实验设计时尽量避免使用保护基团和离去基团，要保证一个合成反应的有效性，就必须保证原子的经济性和合成反应高度的选择性。在传统的化学合成反应中，一些反应副产物和废弃物往往会被忽略，人们往往更重视反应的产率，如早期布洛芬的生产，在合成反应中，对原料原子的利用率不到50%，整个合成反应能耗较大而且会产生大量的无机盐，这种生产工艺需要消耗大量的生产成本，容易造成较为严重的污染。当前采用的绿色合成工艺，仅有三步催化反应，讲原子利用率提高到了80%，且副产物的回收效率也很高，布洛芬的选择性为96%。因此，应当重视对原子经济性反应的研发工作。

2.3环境友好性分析

在当前的药物生产中，大量的有机溶剂被使用，有很多有机溶剂具有较高的毒性，还有易燃、易爆等特点，绿色化学的环境友好性主要体现在可以开辟化学合成产业朝着无污染、无毒的方向发展。主要应用包括：（1）近临界及超临界流体。目前主要是针对二氧化碳的环保、无毒、安全便捷的特点实现在医药领域的广泛应用。（2）离子液的应用。离子液具有无味、易分离、易回收、不燃和可循环利用的优点。（3）水为介质的反应。反应操作简单安全，没有易燃易爆的缺点。（4）无溶剂有机反应的高效性和高选择性的特点。

结语：总之，随着科学的发展和人们环保意识的加强，绿色化学必将成为有机合成中的主要阵地，逐步成为制药领域的先进研发技术和生产工艺，在绿色合成的具体操作过程中，技术人员应当全面掌握药物绿色合成工艺，重视药物合成的实用性和环境保护的重要性，减少不必要的资源浪费，在实践中不断积累经验，不断改进绿色合成工艺，达到最理想和成熟的程度，让绿色合成工艺更好的应用于药物合成生产中，更好的为人类社会服务。

参考文献

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[2] 伍光辉，汪友明.绿色化学与可持续发展[J].池州师专学报. 2003（5）.

[3] 李勤.绿色化学技术及其在环境保护中的应用[J].有色矿冶， 2007（05）： 123-130.

[4] 张招贵.精细有机合成与设计[M].北京：化学工业出版社，2003. 602-605.

第一作者：何少杰，1988年8月，男，汉族，四川广元人，连云港润众制药有限公司，助理工程师，本科。

第二作者：李杨，1991年2月，女，汉族，江苏连云港人，连云港润众制药有限公司，助理工程师，大专。