上海绿色制造展关注到,在追求高端化、绿色化的制造业前沿,一项源自基础研究的化学合成突破,正为高耗能、高污染的精细化工领域带来革命性曙光。近日,中国科研团队在国际顶级期刊《自然》上发表的“直接脱氨”新策略,成功绕开了沿用140年的古老制药工艺。展会了解到,这项技术通过利用廉价试剂,在温和条件下将芳香胺中的碳-氮键直接替换为多样功能键,有望从源头上规避传统工艺的爆炸风险、重金属污染与高能耗问题,为降低抗癌药物成本、推动制药工业绿色转型提供了全新的底层技术方案。

一、技术颠覆:绕开“重氮盐”的百年工艺困境
芳香胺是合成众多药物(尤其是抗癌药)的关键“基础积木”。自1884年以来,工业上将其转化为有用化合物的核心步骤,依赖于一个高风险、高污染的中间体——重氮盐。这条传统路径存在两大固有缺陷:
安全与环保风险:重氮盐极不稳定,有爆炸危险性;其后续转化需消耗大量铜盐等重金属,产生难以处理的污染。
成本与效率瓶颈:冗长的工艺路线导致设备、原料及三废处理成本高昂,这些成本最终传导至药品价格,也背离了“双碳”目标下的绿色制造理念。
新提出的 “直接脱氨”策略 实现了根本性跨越:它无需制备危险的重氮盐中间体,也无需任何重金属参与。其核心在于,发现并利用了一种名为 “N-硝基胺” 的关键活性中间体,直接在温和条件下对稳定的碳-氮键进行精准“剪切”与“替换”,可高效引入羟基、卤素、氰基等多种重要官能团。
二、核心优势:绿色、经济与普适性的统一
相较于百年传统,这项新技术呈现出多重颠覆性优势,契合未来绿色制造的核心诉求:
本质安全与过程绿色化:从反应路径上彻底消除了爆炸性中间体,并杜绝了重金属的使用,从源头大幅降低了安全风险与环境污染负荷,是一条原子经济性更高的合成路径。
显著的成本降低潜力:技术所使用试剂廉价易得,且反应条件温和,操作简便(团队称“普通药厂工人看了配方就能操作”)。据合作企业初步估算,该技术有望将某些关键药物中间体的生产成本降低 40%—50% 。
卓越的工艺普适性与便捷性:新策略几乎适用于所有类型的药用杂芳胺及各类苯胺衍生物,不受氨基位置限制,具备广泛的原料适应性。团队进一步开发的 “一锅法” 策略,可在同一反应器中连续完成多步转化,极大简化了操作流程,为连续化、规模化生产奠定了基础。
三、产业启示:从实验室迈向绿色制药的机遇与挑战
这项突破的产业意义深远,它清晰地展示了一条从基础科学发现驱动产业变革的路径:
为“绿色制药”提供底层工具:该技术可视为一个强大的、绿色的 “分子砌块”转换平台,能直接用于改造众多现有药物的合成路线,帮助药企在研发阶段就植入绿色、低成本的基因。
已通过规模化初步验证:研究团队已成功实现公斤级连续合成,完成了从实验室探索到中试放大的关键一步,证明了其工程化应用的可行性。
面向未来的挑战:正如研究者所言,一项新技术从发现到全面工业应用,仍需跨越长期稳定性、大规模生产的安全性验证等环节,这需要学术界与产业界持续数年的深度协作与共同推动。
上海绿色制造展认为,“直接脱氨”技术的价值,远超一项具体的工艺改进。它标志着绿色制造的理念已深入渗透至分子设计与化学合成的最底层。这项突破生动地说明,最高效的节能降耗与污染减排,始于对化学反应本质的重新认识与重构。展会持续关注并连接此类具备 “变革工艺流程、重塑产业成本、实现源头绿色” 潜力的前沿基础研究成果,它们代表了制造业向高端化、绿色化转型过程中,最根本、最持久的创新动力来源。
来源:人民网
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