布洛芬绿色生产的进阶之路：未来恐进入氢能产业？

随着全国新冠感染人数的上升，布洛芬成了当之无愧的热销药。各类布洛芬药片的退烧有效成分即为布洛芬，由碳氢氧三种元素组成，化学名为异丁基丙烯酸。

布洛芬是一种常用的OTC类非甾体抗炎镇痛药。由于具备良好的抗炎、止痛、解热作用，并且对人体产生的副作用比较小而获得迅速发展。1987年，它在全部解热镇痛消炎药物的23亿美元销售额中占18%的份额。1993 年上升至30%以上。

由于布洛芬需通过化学合成，早期的生产工艺容易存在高能耗、原料利用率低、高污染等问题。从全球来看，布洛芬的合成路线从传统的Boots法，转变到现在的BHC法和转位重排法等路线，但已实现工业化的主要是Boots和BHC法，国内也有部分厂家采用转位重排法。

布洛芬的合成路线

经典的布洛芬合成路线( Boots 法)

早期的布洛芬合成路线是以异丁基苯(1) 为原料，经傅克反应生成对异丁基苯乙酮(2)，再经达村缩合( Darzenscondensation) 生成 1-( 4-异丁基苯基) 丙醛(3)，最后或经氧化得布洛芬 4，或是通过 3 的肟化反应，再经水解制得。合成反应式如图2所示。

如图2 Boots 法合成布洛芬 来源：《布洛芬合成绿色化进展》

我国常州药厂和新华药厂分别用Boots法生产过布洛芬。虽然其原料易得，但产率较低，仅有40%左右，所以这种方法合成出的布洛芬实际成本较高，且副产物的污染严重。

乙醇羰化法( BHC 法) 合成布洛芬

近年来，随着人们生活质量的不断上升，绿色生产渐入人心并渗入到化学领域。对于化学工业，社会希望不论是原料、助剂、合成路线的选择还是生产工艺的确定，尽可能满足原子经济性高、零排放的要求，以确保减少或消除对人类健康或环境的危害。布洛芬的合成也进行了类似的绿色化改进。

由美国 Hoechst-Celanese 公司与 Boots 公司联合开发的布洛芬生产 BHC 工艺，被誉为这一进程中的成功典范，并因此而获得 1997 年度美国“总统绿色化学挑战奖”的变更合成路线奖。

1992 年, 美国 Hoechst-Celanese 公司与 Boots 公司联合开发实现了通过 1-( 4-异丁基苯基) 乙醇(5) ( IBPE) 的羰化反应合成布洛芬的工业化生产( 称作 BHC 法), 并建成一套年产布洛芬 3500 吨的装置。合成路线见图3。

图3 BHC 法合成布洛芬 来源：《布洛芬合成绿色化进展》

与经典的Boots工艺相比，BHC工艺是一个典型的原子经济性反应，不但合成简单，原料利用率高，而且无需使用大量溶剂和避免产生大量废物，对环境造成的污染小。Boots工艺肟化法从原料到产物要经过六步反应，每步反应中的底物只有一部分进入产物, 所用原料中的原子只有40.03%进入最后产品中。而BHC工艺只需三步反应即可得到产品布洛芬，其原子经济性达到77.44%。也就是说新方法可少产废物37%。如果考虑副产物乙酸的回收，BHC合成布洛芬工艺的原子有效利用率则高达99%。

另一方面，仅从图3的反应过程来看，在不考虑其他反应物生产过程的情况下，BHC法的第2步反应为加氢反应，所以可以预见，随着氢能产业的快速发展，未来BHC的加氢反应过程恐也将采用绿氢。这一方面是绿色低碳发展的需要，另一方面，电解槽制氢的纯度高且有害物质较少，更符合用药需求。

小 结

绿色低碳实际上已渗透进我们生活的各个领域，即便是平时关注较少的医药领域也在绿色化改进的进程中。事实上，部分上市药企已经进入了氢能领域，如永安药业2021年完成了对潜江中极氢能的收购，今年3月，永安药业控股子公司潜江齐安氢能源发展有限公司取得了由湖北省应急管理厅下发的《安全生产许可证》。

而随着氢能产业乃至整个绿色低碳产业的进一步发展，未来更多制药厂在生产过程中用绿氢或绿色氢基原料也是大势所趋。