東京大學研究生院理學系研究科的小林修教授、石谷暖郎特任教授等組成的研究團隊透過抗阿茲海默症藥物多奈哌齊的連續合成，證實了以使用氫的化學轉換爲基軸的環境友好型化學品的生產理念。在化學品的生產程序中，通常會使用多種反應試劑，而其中大部分作爲副產物被廢棄掉，但在此次研究中，研究人員運用了把氫作爲反應試劑的化學轉換，實施了只排放水的環境友好型合成。該研究成果有望推動環保低負荷化學品製造的進一步隊形變換。相關研究成果已發表在《Chemistry, A European Journal》期刊上。
圖1：多奈哌齊的串聯/連續流動合成
將原料A、B、C和作爲反應劑的氫運送到4個催化柱反應器中，最上游的原料在沒有中間操作的情況下被轉換爲多奈哌齊（最終產物）。（供圖：東京大學）
有機化合物主要由碳和氫構成，氫是構成有機物質的重要元素，也是有機化合物的原料之一。在目前依賴化石資源的化學品製造中，向以碳和氫爲主要構成元素的原油中引入氧氣等技術非常重要。然而，在不依賴化石資源、將生質和二氧化碳等作爲可再生碳源的循環型化學品製造中，正向着將氫引入含氧比例較高的生質碳源，轉化爲理想結構的化學反應階層的範式轉變。
由此可見，以氫爲原料的有機化合物合成法是氫社會化學品製造的基礎，未來其重要性將進一步增加。而且，如果能構建一個只排放水的生產系統，將會成爲更加理想的化學品生產方式。
爲了驗證這一理念，研究人員重點研究了抗阿茲海默症藥物的前驅物多奈哌齊的合成。雖然這一理念在能夠從更便宜的原料出發方面具有新優勢，但也需要難度更高的催化化學轉化。
研究團隊透過開發高性能金屬固定觸媒，並將其整合導入連續流動系統，從而實施了合成目標。該研究的最終目標是將多個連續流動系統串聯起來，在不提取、分離中間體和副產物的情況下，在單一流程的連續流動系統中完成從原料到最終產物的轉換。雖然這個程序伴隨着許多意想不到的障礙，但研究人員透過組合恰當的連續加工處理方法，最終構建出了理想的化學品製造模式。
研究人員透過合理的反應設計和優秀的觸媒，成功地證明了利用氫氣製造環境友好型化學品的理念。
原文：《科學新聞》
翻譯：JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
期刊：Chemistry, A European Journal
論文：Sequential-Flow Synthesis of Donepezil: A Green and Sustainable Strategy Featuring Heterogeneous Catalysis and Hydrogenation
DOI：10.1002/chem.20242128
