布洛芬的綠色合成ppt課件

1、布洛芬綠色合成專題報(bào)告，1。綠色合成。綠色化學(xué)清潔技術(shù)在有機(jī)合成中的應(yīng)用是綠色合成的一項(xiàng)重要任務(wù)。它包括以下途徑：(1)采用無毒無害的原料和試劑；(2)在無毒無害的反應(yīng)條件下(溶劑、催化劑等)；(3)化學(xué)反應(yīng)選擇性極高，副產(chǎn)物少，甚至達(dá)到了“原子經(jīng)濟(jì)”的水平，即在獲得新物質(zhì)的轉(zhuǎn)化過程中充分利用每一個(gè)原料原子，實(shí)現(xiàn)“零排放”；(4)產(chǎn)品應(yīng)是對環(huán)境無害的“綠色合成”。目標(biāo)應(yīng)該是滿足綠色化學(xué)的要求，實(shí)現(xiàn)理想的合成。為了實(shí)現(xiàn)理想的綜合，有兩個(gè)定量指標(biāo)：其中之一是原子經(jīng)濟(jì)性；第二個(gè)是E指數(shù)。2.介紹布洛芬，布洛芬的結(jié)構(gòu)式為：2-(4-異丁基苯基)丙酸，又稱異丁基丙酸和巴奴風(fēng)，又稱異丁基布洛芬。分子式為C

2、13H1802，分子量為206.28。物理性質(zhì)：本品為白色結(jié)晶性粉末，稍有異味，幾乎無味，溶于乙醇、丙酮、氯仿或乙醚，幾乎不溶于水，溶于氫氧化鈉和碳酸鈉溶液，熔點(diǎn)74.5-77.5。藥理作用：本品為抗炎鎮(zhèn)痛藥，抗炎鎮(zhèn)痛作用強(qiáng)，副作用小。適用于治療類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、骨關(guān)節(jié)炎和強(qiáng)直性脊柱炎。其特點(diǎn)是消化不良反應(yīng)少，可用于不能耐受阿司匹林和保泰松的患者。3、第一步、第二步、第三步、第四步、第五步和第六步，布洛芬的傳統(tǒng)合成方法(Boots公司的Brown合成法)，原子經(jīng)濟(jì)性為40%，4、第一步、第二步和第三步，BHC公司新發(fā)明的綠色合成方法，要簡單得多！原子經(jīng)濟(jì)性99%(包括醋酸)于19

3、97年被美國總統(tǒng)授予“綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎”。5.根據(jù)兩種合成方法的原子經(jīng)濟(jì)性分析，原子經(jīng)濟(jì)性%=(布洛芬的分子量/所有反應(yīng)物的分子量)100%=(206/514.5)100%=40.03%。6.兩種合成方法的原子經(jīng)濟(jì)性分析表明，原子經(jīng)濟(jì)性%=(布洛芬的分子量/所有反應(yīng)物的分子量)100%=(206/266)100%=77.44%。如果第一步生產(chǎn)的乙酸被考慮回收，原子經(jīng)濟(jì)性將上升到99%。7.7、靴子合成的缺點(diǎn)。該合成路線是目前我國適合工業(yè)化生產(chǎn)的成熟方法，但存在以下問題：合成步驟多，分為六個(gè)步驟。反應(yīng)過程中需要異丙醇鈉，如果使用金屬鈉，存在安全隱患；如果使用氫氧化鈉，反應(yīng)周期長，需要16小時(shí)。用原

4、子的經(jīng)濟(jì)原理來衡量，原子的利用率是40.03。原料消耗大、成本高、收率低、三廢多，不能體現(xiàn)綠色化學(xué)的目的。8，BHC。與目前國內(nèi)合成路線相比，該方法具有以下優(yōu)點(diǎn)：合成路線短，僅需3步。原子利用率為77.44。比較兩種方法，新方法產(chǎn)生的廢物減少了37%，符合綠色化學(xué)的理念。兩種合成路線的對比分析：第一步是異丁基苯的?；磻?yīng)，得到相同的產(chǎn)品。在第一步中，Boots方法使用化學(xué)計(jì)量的三氯化鋁，這將產(chǎn)生大量無用的副產(chǎn)物三氯化鋁水合物，其通常不被回收。BHC法使用氟化氫作為可回收催化劑，顯示了其優(yōu)越性。步驟2和3中的雷尼鎳和鈀催化劑也可以循環(huán)使用。Boots方法：六個(gè)步驟，BHC方法：三個(gè)步驟。消除了大

5、量的浪費(fèi)，生產(chǎn)能力更大，生產(chǎn)效率更高，投資更少，時(shí)間更短。綠色合成在環(huán)境效益和低投資效益方面顯示出巨大優(yōu)勢。10、BHC合成方法存在的問題，BHC合成方法中的關(guān)鍵反應(yīng)，即羰基化反應(yīng)第三步中貴金屬Pd催化劑的分離、回收和循環(huán)利用，是一個(gè)有待進(jìn)一步解決的問題。例如，莫特等人在反應(yīng)后用萃取法回收鈀催化劑，PdCl2 (PPh3 )2的回收率達(dá)到81。Jayasree等人使用1 PdC負(fù)載催化劑，催化劑可以循環(huán)使用4次，而不會降低催化活性和選擇性。因此，尋找一種簡單、經(jīng)濟(jì)的催化劑回收方法是今后研究的重點(diǎn)。11，BHC合成中還存在一些問題。一氧化碳壓力對羰基化反應(yīng)的催化活性和選擇性影響很大，只有在高壓(

6、1634兆帕)下，選擇性才能達(dá)到96%以上。因此，開發(fā)合適的催化劑體系并設(shè)定相應(yīng)的反應(yīng)溫度，以獲得較高的催化活性和選擇性是當(dāng)前研究的重點(diǎn)。例如，Seayad等人最近報(bào)道了一種新的反應(yīng)體系，該體系以PdCI2 -(PPh3 )2Ts0HLiCl為催化劑，甲基乙基酮為溶劑，反應(yīng)溫度為115，一氧化碳壓力為5.4 MPa，布洛芬選擇性大于95，反應(yīng)活性更高(T0F=1200 h-1)。然后他們在上述催化系統(tǒng)下改用新的鈀催化劑。催化活性進(jìn)一步提高(T0F=1315 h-1)，布洛芬的選擇性高達(dá)99%，僅使用少量催化劑，反應(yīng)時(shí)間短(0.6 h)。1.對異丁基苯乙烯羰基化合成布洛芬從對異丁基苯乙烯(IBS)開始，布洛芬可以通過(1)加氫甲?；脱趸?2)加氫酯化和水解(3)加氫羧化制備。合成路線如下圖所示。合成布洛芬的其他方法；2.異丁基苯乙烯氰化再水解合成布洛芬。該路線使用新蒸餾的有毒物質(zhì)HCN，其易于放熱和低聚，并且反應(yīng)產(chǎn)率不高。合成路線如下圖所示。此外，布洛芬也可以通過芳基乙酸在a位的甲基化和芳基丙烯酸的氫化來制備。14.報(bào)告總結(jié)了布洛芬的合成方法有很多，但目前布洛芬生產(chǎn)中最先進(jìn)的技術(shù)只有目前已經(jīng)工業(yè)化的Boots法和BHC法。該方法具有合成簡單、原子經(jīng)濟(jì)性高、污染小的特點(diǎn)。這是一個(gè)典型的環(huán)保清潔生產(chǎn)過程。今后，布洛芬合成的研發(fā)將集中在兩個(gè)方