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美國科學(xué)家發(fā)明了一種新的電化學(xué)方法，可更容易、更便宜、更環(huán)保地應(yīng)用于制藥以及香料和香水生產(chǎn)。該研究成果發(fā)表于近日出版的《自然》雜志上。
美國科學(xué)家發(fā)明新型電化學(xué)方法用于生產(chǎn)香水
烯丙基氧化反應(yīng)本質(zhì)上是在烯丙基中添加氧，傳統(tǒng)方法通常采用有毒或昂貴的試劑如鉻、釕和硒，這使得大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)受到限制。相比之下，斯克里普斯研究所首席研究員菲爾·巴蘭和他的團(tuán)隊(duì)研制的新方法，只需使用廉價(jià)、安全的化學(xué)品和傳統(tǒng)的電化學(xué)反應(yīng)。巴蘭表示，新技術(shù)的最大特征是簡單易行且環(huán)保，僅靠墻壁上的插座，就能利用普通化學(xué)試劑進(jìn)行相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)。
數(shù)年前，巴蘭團(tuán)隊(duì)開始尋找新的烯丙基氧化方法。他們通過文獻(xiàn)檢索找到1985年日本研究人員發(fā)表的一篇關(guān)于以電化學(xué)為基礎(chǔ)的方法，該方法不需要采用有毒試劑，但效率低。
經(jīng)過大量的試驗(yàn)，他們開發(fā)出全新的電化學(xué)方法，所需試劑及工藝簡單、便宜還環(huán)保。其電極由玻璃碳制成，成本只有幾美元。氧氣源也不是容易引起火災(zāi)或爆炸的純氧，而是更安全的叔丁基氫過氧化物液體氧化劑。基本溶劑是化學(xué)實(shí)驗(yàn)室里廣泛應(yīng)用的吡啶和丙酮，電化學(xué)中介物僅需要一個(gè)步驟就可從無毒、廉價(jià)而廣泛使用的阻燃劑中獲得，電源僅需一組簡單的電池。
研究人員利用該方法合成了一些工業(yè)界常見化合物，并制造出一些萜烯天然產(chǎn)品，部分與藥物化學(xué)相關(guān)，還有一些可用于香料生產(chǎn)，其中一個(gè)反應(yīng)還產(chǎn)生了難以獲得的圓柚酮。
經(jīng)過驗(yàn)證，新方法在產(chǎn)量、安全及成本方面比以往的方法具有顯著優(yōu)勢。此前的方法需要15∶1的鉻試劑，新方法則不需要鉻，僅需電和廉價(jià)安全的工業(yè)氧化劑。
該研究小組將與大型制藥公司合作，開發(fā)以電化學(xué)為基礎(chǔ)的烯丙基氧化反應(yīng)方法，并希望10年后這種電化學(xué)方法在制藥及化工界獲得廣泛使用。
