布洛芬的绿色合成

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布洛芬的传统合成方法 （Boots公司的Brown合 成法）
原子经济性 ~40%
布洛芬
第六步
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第五步
第一步
第二步 第三步
第四步
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BHC公司新
第一步
发明的绿色
合成法
第二步
原子经济性
~99%
(包括醋酸)
获1997年美国总统 第三步 “绿色化学挑战奖”
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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。
简单 多了！
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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%。
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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%。
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。
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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。
“绿色合成”的目标——应当是符合绿色化学的要求, 实现理想的合成。实现理想的合成,有两个定量的指标: 其一是原子经济性;其二是E 指数。
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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。
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ห้องสมุดไป่ตู้
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。
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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
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Boots合成法的缺点
该合成路线是目前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 程中需要异丙醇钠，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。
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5.4 MPa，布洛芬的选择性大于95％，并有
较高的反应活性(T0F=1200 h-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=1315 h-1)，仅用很
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。
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谢谢观赏
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：
3.另外，通过芳基乙酸的a-位甲基化、a-芳 2020/11基/30 丙烯酸的氢化反应等也可制得布洛芬． 14
报告小结
布洛芬的合成有多种方法，但目前已实现工业 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．
布洛芬的绿色合成
绿色合成
在有机合成中应用绿色化学的洁净技术,即是绿色 合成的重要任务。它包括如下几个方面的途径: (1) 采 用无毒无害的原料和试剂; (2) 在无毒无害的反应条件 (溶剂、催化剂等) 下进行; (3) 使化学反应具有极高选 择性,极少的副产物,甚至达到“原子经济性”的程度,即 在获取新物质的转化过程中充分利用每个原料原子,实 现“零排放”; (4) 产品应是对环境无害的
同的产物。
在第一步中Boots法使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法以氟化氢作为可回收利 用的催化剂，显示出优越性。步骤2和3的雷尼 镍与钯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。
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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．
少量的催化剂和很短的反应时间(0.6 h)，布洛
芬的选择性就高达99％。
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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(3)氢羧 化反应制得布洛芬。合成路线如下图所示
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