危险化学反应通过流动技术实现更安全操作

硝化反应是化学领域最具危险性的反应之一。除了具有爆炸性，传统硝化剂还具有强腐蚀性，极不适用于敏感的基于生物质的分子。糠醛是硝基呋喃抗生素的关键前体，它是一种源自生物质的脆弱化合物。传统方法通常导致收率低、重现性差以及重大的安全风险。

为解决这些挑战，集成技术与有机合成中心（CiTOS）的研究人员开发了一种自动化连续流平台，用于原位生成并即时使用乙酰硝酸酯——一种更温和、选择性更强的硝化剂。这使得硝基呋喃药物前体的合成更快速、可规模化且安全性大幅提高。

"该平台将先进的自动化与实际操作的简便性相结合，"CiTOS主任让-克里斯托夫·蒙巴柳教授解释道。"它可由单人远程操作并产出高质量结果，标志着向更安全的药物生产迈出了重要一步。此外，我们能用同一套装置生产多种基于硝基呋喃的药物。"

该工艺使用糠醛——一种源自生物质的化合物，被美国能源部认定为高价值生物基分子。通过乙酰硝酸酯进行硝化转化，反应在配备实时红外/紫外分析工具、温度与压力传感器以及自动分离单元的系列联用流动模块中进行。"乙酰硝酸酯在搬运或储存时极其危险，"该研究的合著者、博士生洛伊克·博维补充道，"但通过原位生成并在流动中即时消耗，我们在保持完全控制的同时消除了风险。"

该系统已在世界卫生组织列出的四种抗菌化合物上成功测试，所有产物均在五分钟内制得，且纯度优异、收率高。"这不仅是一个化学工艺——它提供了一套完整且开放获取的解决方案，"该研究的首席作者、高级博士后研究员休伯特·黑尔维希表示，"我们设计了定制模块、电子设备和控制系统，使该平台安全、可扩展且可重现——所有数据均已免费公开。"

凭借CiTOS开发的这套自动化连续流系统，现在能够高效安全地从生物质衍生的糠醛生产关键抗菌药物。通过降低硝化相关风险，这项开放获取方案为更安全、更可持续、更高效的制药工业铺平了道路。