布洛芬的绿色合成教学提纲.ppt

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1、布洛芬的绿色合成布洛芬的基本介绍布洛芬(Ibuprofen，Brufen)的结构式为：化学名为：2一(4一异丁基苯基)丙酸，又名异丁苯丙酸、拔怒风，又称异丁洛芬。分子式为C13H1802，分子量为206.28。物理性质：本品为白色结晶状粉末，稍有特异臭，几乎无味，在乙醇、丙酮、氯仿或乙醚中易溶，在水中几乎不溶，在NaOH和Na2CO3溶液中易溶，熔点74.5℃～77.5℃。药理作用：本品属于消炎镇痛药，其消炎镇痛作用强，副作用小，适用于治疗风湿性关节炎、类风湿性关节炎、骨关节炎、强直性脊椎炎，其特点是消化不良反应少，对阿司匹林、保泰松不能耐受的病人可改用本品。第一步第二步第三步

2、第四步第五步第六步布洛芬布洛芬的传统合成方法（Boots公司的Brown合成法）原子经济性~40%第一步第二步第三步BHC公司新发明的绿色合成法简单多了！原子经济性~77%获1997年美国总统“绿色化学挑战奖”两种合成方法的原子经济性的分析原子经济性%=（布洛芬分子量/所有反应物分子量）×100%=（206/514.5）×100%=40.03%。两种合成方法的原子经济性的分析原子经济性%=（布洛芬分子量/所有反应物分子量）×100%=（206/266）×100%=77.44%。如果考虑到第一步反应产生的醋酸回收利用，则原子经济性升至99%。Boots合成法的缺点该合成路线是目前

3、国内较为成熟的适合工业生产的方法，但是存在着以下几个问题：①合成步骤较多，分6步进行。②反应过程中需要C2H5ONa，若用金属钠，存在安全隐患；若用NaOH，反应周期长，需要16h。③用原子的经济性原则来衡量，原子利用率为40.03％。存在着原料消耗大、成本高、收率低、三废多等缺点，不能体现绿色化学的宗旨。BHC合成法的优点该法与目前国内的合成路线比较，存在着以下优点：①合成路线短，只需3步。②原子利用率高，为77.44％。③两种方法进行对照，新方法少产生37％的废物，符合绿色化学的思想。两条合成路线的对比分析：第一步都是经异丁基苯的酰化产生相同的产物。在第一步中Boots法使

4、用化学计量的三氯化铝，这会产生大量无用副产物水合三氯化铝，通常此废物未回收。BHC法以HF作为可回收利用的催化剂，显示出优越性。步骤2和3的雷尼镍与Pd催化剂也可回收利用。Boots法：需六步，BHC法：需三步。消除了大量的废物，生产能力大得多，在较短的时间和较少的资金投入下，生产效率高得多等优点。在环境效益与低投入获益方面，绿色合成显示出极大的优势。BHC合成法尚存在的问题BHC合成法中的关键反应即：第三步的羰基化反应的贵金属Pd催化剂的分离回收和循环利用问题，是一个尚待进一步解决的问题。例如：Mott等在反应完成后采用萃取手段回收钯催化剂，PdCl2(PPh3)2的回收率达

5、到81％．Jayasree等采用1％Pd／C固载催化剂，催化剂可循环使用4次，而没有使得催化活性和选择性的下降．因此寻找简便、经济的催化剂的回收方法是今后研究的重点。BHC合成法尚存在的问题羰基化反应催化活性和选择性受CO压力影响很大，只有在高压（16～34MPa）下，选择性才达到96%以上，因此开发合适的催化剂体系，设定相应反应温度以获得CO低压下较高的催化活性和选择性是当今研究的重点。例如：最近Seayad等报道了一种新的反应体系，用PdCI2-(PPh3)2／Ts0H／LiCl作催化剂，甲乙酮为溶剂，反应温度115℃，CO压力5.4MPa，布洛芬的选择性大于95％，并有较

6、高的反应活性(T0F=1200h-1).随后他们换用一种新型的钯系催化剂在上述催化体系下，催化活性进一步提高(T0F=1315h-1)，仅用很少量的催化剂和很短的反应时间(0.6h)，布洛芬的选择性就高达99％。合成布洛芬的其它方法1.对异丁基苯乙烯羰基化合成布洛芬从对异丁基苯乙烯(IBS)出发，可通过(1)氢甲酰化和氧化(2)氢酯化和水解反应制得布洛芬。合成路线如下图所示合成布洛芬的其它方法2.利用对异丁基苯乙烯氰化再水解的方法合成布洛芬，这条路线要使用新蒸馏的毒性物HCN，易放热低聚，另外，反应产率也不高。合成路线如下图所示：报告小结布洛芬的合成有多种方法，但目前已实现工业

7、化的仅有Boots法和BHC法．BHC工艺是迄今布洛芬生产中最为先进的技术，这一方法具有合成简单、原子经济性高、污染小的特点，是典型的环境友好清洁生产工艺．今后布洛芬合成的研究和开发重点将环绕两方面进行，一是进一步解决BHC工艺中贵金属催化剂的分离回收问题．如能很好地解决这一问题，BHC工艺将更加完美．二是通过不对称催化反应合成高光学活性的s-布洛芬，以实现布洛芬合成绿色化的更高目标。谢谢大家！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢