“绿色”合成之路

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◆“绿色”合成之路

高楚清

维生素e、维生素a及其衍生物α胡萝卜素、虾青素是重要的脂溶性维生素和类胡萝卜素，被广泛应用于饲料添加剂和食品添加剂等领域。因为资源有限，工艺复杂，成本高，市场上绝大多数产品都是通过人工合成来获得的。而在20世纪90年代初期，由于技术和原料的限制，我国维生素e的年产量仅有200吨，维生素a不足世界产量的2‰，α胡萝卜素、虾青素则完全是空白。

从1994年开始，浙江大学化学系李浩然与化工系陈志荣研究团队，与浙江新和成股份有限公司开展产学研合作研究。针对这四种产品的结构特点，经过梳理和整合，他们发明了一套基于绿色化学理念的维生素e、维生素a及其衍生物α胡萝卜素、虾青素合成新工艺。

浙江大学化学系李浩然教授说，在20世纪90年代，四种产品分别用不同的原料来进行生产，而进行这样大规模的生产会产生很多废物。“我们现在这套新工艺的特点，就是利用一种原料。打一个比方，做化工产品就像裁衣服一样，如果分别用不同的布来裁剪不同的衣服的话，会有很多边角料。但是我现在把四种不同的服装，用同一块布来裁剪的话，它们就可以相互利用各自的边角料，使边角料达到最少。我们在化学里面称之为绿色化学的方法。”

这套新工艺不仅使四种产品从同一种主原料出发，共用中间体，减少反应步骤，还使副产物得到合理利用。“我们以前生产维生素e的时候，都是用三甲酚作为开始的原料，现在可以用虾青素的中间体，来生产维生素e。那么，在这个世界上，我们首次实现了这种产品的工业化的过程。”李浩然说。

同时，项目还发明了适应不同反应要求的过程强化技术和装备，解决了四种产品不能规模生产、成本高、质量不稳定的问题。“我们主要是利用了一些诸如原子经济的反应方法，比如用空气氧化的反应方法，以及不同的过程强化的装置。比如用一些管道化的方法，使一些停留时间很短的，尤其是超低温的反应，通过过程强化的方法，实现了这个过程。”

基于上述发明，项目在新和成公司先后完成了关键中间体和四种产品的大规模工业化生产，产品质量达到国际先进水平。现在，新和成已跻身世界脂溶性维生素生产商三强，并占据了20%～30%的市场份额，产品畅销欧、美、日等50多个国家和地区，带领我国成为维生素出口大国，带动了我国饲料、食品等行业的发展。