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[交流] 连续流三步直通对乙酰氨基酚

对乙酰氨基酚,全球年产量超10万吨的经典解热镇痛药,其合成路线早已成熟,但传统釜式工艺中Friedel–Crafts酰化选择性差、纯化依赖柱层析、放大困难等痛点,始终困扰着工业化生产。
近日,蒙特利尔大学发表研究,用一套全连续流工艺重新定义了对乙酰氨基酚的合成路径——三步串联、无金属催化、仅靠连续萃取和结晶纯化,436克规模下纯度高达99.93%。
一、第一步就破局:无金属、可降解酸促进的FC酰化
传统对乙酰氨基酚合成中,苯酚的Friedel–Crafts酰化往往选择性不足,邻位/对位产物混杂,且常需Lewis酸金属催化剂,后处理麻烦。
该团队另辟蹊径,采用可生物降解的甲磺酸(MSA)作为促进剂,在连续流条件下实现了苯酚类底物的温和、无金属FC酰化。流动体系精准的温度和停留时间控制,有效抑制了副反应,从源头解决了选择性难题。
二、三步串联,流动中完成“酰化→肟化→重排”
整个工艺在流动体系中一气呵成:
(1)FC酰化:苯酚 + 乙酸酐,甲磺酸促进,对位选择性生成对羟基苯乙酮
(2)肟化:廉价易得的试剂在线生成肟中间体
(3)Beckmann重排:酸催化下重排为对乙酰氨基酚终产物
三步之间无需中间分离,物料在管路中连续推进,真正实现了“从原料到产物”的端到端流动合成。
三、纯化只靠萃取+结晶,彻底告别柱层析
工业化最大的拦路虎之一就是纯化——实验室里过根柱子轻轻松松,放大到吨级完全不现实。
该工艺以连续萃取和结晶作为唯一纯化手段,从而避免了大规模生产中不切实际的色谱纯化。三步工艺中对乙酰氨基酚收率最高可达 66%(60 g 规模),两步工艺中收率最高可达 75%(436 g 规模),重结晶后纯度达 99.93%。
四、连续流的方法论价值
这篇工作的意义远不止合成了一个老品种药物。它展示了连续流技术在精细化工和制药领域的三重核心价值:
● 安全可控:强放热的酰化和重排在微通道中进行,持液量小,热质传递高效,从本质上降低了飞温风险。
● 绿色经济:无金属催化、可降解酸促进剂、避免溶剂密集的色谱纯化,全流程环境负荷显著降低。
● 放大友好:连续流体系的“numbering-up”放大逻辑,比釜式的“scaling-up”更直接、更可预测。
对乙酰氨基酚这个百年老药,在连续流技术的加持下,正焕发出新的工艺生命力。而这套“无金属酰化+在线纯化+端到端连续”的思路,也为更多精细化学品和API的绿色制造提供了可复制的范本。

连续流三步直通对乙酰氨基酚


连续流三步直通对乙酰氨基酚-1


连续流三步直通对乙酰氨基酚-2


连续流三步直通对乙酰氨基酚-3
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连续流主理人,深耕细作,只求更专业
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