2024年01月19日
随着化学领域朝着更具可持续性和环保意识的方向大步迈进，使用柠檬汁作为催化剂体现了天然资源在有机化学应用潜力。
柠檬汁因其在烹饪美食方面的优势而闻名于世，如今它在科学界也有了新的用途。
西交利物浦大学理学院化学系的一个研究小组，在张潜博士的悉心指导下，由王唯丁、陈寅哲、李潇恒三位同学主导，成功地利用这种常见的家庭原料——柠檬汁，实现了一种可持续和环保的脱保护基策略。该研究论文题为 “一种绿色脱保护基策略：用柠檬汁/乙醇作为溶剂脱除酸不稳定的保护基团”，该研究论文发表在Tetrahedron Green Chemistry杂志上。
柠檬汁是一种易于获取、可生物降解的物质，之前已被报道用作有机合成中的高效催化剂或绿色介质。
该项研究证明，只需几滴柠檬汁就能将液态缩醛迅速转化为羰基化合物，为传统的脱保护方法提供了一种非常有效的替代方案。
保护基策略是合成化学中重要的方法，这项创新研究是首次采用柠檬汁有效去除多种遇酸不稳定保护基团。
张博士解释说:“酸是合成化学中常见一种催化剂，包括柠檬酸在内的有机酸，常可以作为一些化学反应的催化剂。”
张博士说，绿色化学的概念是当代有机化学的新兴趋势，绿色化学强调可持续发展的价值观。在追求更环保的合成过程中，使用柠檬这种我们日常生活中不可或缺的水果的优势便脱颖而出。柠檬汁中的柠檬酸含量高达每盎司1.44克，柠檬汁成为传统有机酸力的替代品，也是倡导绿色合成范例。
该团队的创新方法包括使用柠檬汁和乙醇为溶剂的体系来达到脱保护的目的。这种方法为使用传统有机酸脱保护提供了一种温和、高效、经济的替代品。
“许多有机化合物不溶于水，这意味着它们不会溶解在水或柠檬汁中。添加乙醇作为溶剂大大拓展了该方法的应用范围。且采用柠檬汁和乙醇作为反应体系与绿色化学的原则非常契合，并且能够有助于可持续发展的实践。”张博士说。
这项研究的一个重要方面在于它有可能取代脱保护步骤中有毒有机或无机酸试剂的使用。通过用柠檬汁和乙醇这种组合绿色试剂代替传统试剂，研究人员不仅提高了化学合成的可持续性，而且还有助于建设更安全的实验室环境和更环境友好的合成方法。
除了它的科学意义之外，这项研究还强调了探索自然的、易于获得的资源对于改进化学工艺发展的重要性。柠檬汁的使用不仅符合绿色化学的原则，还能促进成本效益，同时减少对环境的影响，促进可持续发展。
记者：王璐谣
2024年01月19日