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“綠色”合成之路

脂溶性維生素及類胡蘿卜素的綠色合成新工藝及產(chǎn)業(yè)化

發(fā)布時間:2011-01-14來源:浙大新聞辦作者:高楚清4344


    維生素E、維生素A及其衍生物β-胡蘿卜素、蝦青素是重要的脂溶性維生素和類胡蘿卜素,被廣泛應(yīng)用于飼料添加劑和食品添加劑等領(lǐng)域。因為資源有限,工藝復(fù)雜、成本高,市場上絕大多數(shù)產(chǎn)品都是通過人工合成來獲得的。而在上世紀(jì)90年代初期,由于技術(shù)和原料的原因,我國維生素E的年產(chǎn)量僅有200噸,維生素A不足世界產(chǎn)量的千分之二,β-胡蘿卜素、蝦青素完全是空白。
    
    
從1994年開始,浙江大學(xué)化學(xué)系李浩然與化工系陳志榮研究團(tuán)隊,與浙江新和成股份有限公司開展產(chǎn)學(xué)研合作研究。針對這四個產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點,經(jīng)過梳理和整合,發(fā)明了維生素E、維生素A及其衍生物β-胡蘿卜素、蝦青素的一個基于綠色化學(xué)理念的合成新工藝。
    
    
項目第一完成人、浙大化學(xué)系李浩然教授說,在九十年代,四種產(chǎn)品分別用不同的原料來進(jìn)行生產(chǎn),進(jìn)行這樣大規(guī)模的生產(chǎn)會產(chǎn)生很多廢物。“我們現(xiàn)在新工藝的特點,就是利用一個原料。打一個比方,做化工產(chǎn)品就像裁衣服一樣,如果只用一塊布來裁不同的衣服的話,會有很多邊角料。但是我現(xiàn)在把四個不同的服裝,用一塊布來裁剪的話,它就可以相互利用各自的邊角料,使邊角料達(dá)到最少。我們在化學(xué)里面稱之為綠色化學(xué)的方法。”
    
    
這套新工藝不僅使四個產(chǎn)品從同一個主原料出發(fā),共用中間體,減少反應(yīng)步驟,還使副產(chǎn)物得到合理利用。“我們以前生產(chǎn)維生素E的時候,都是另外用三甲酚為開始的原料,現(xiàn)在可以用蝦青素的中間體,來生產(chǎn)維生素E。那么,這個在世界上,我們首次實現(xiàn)了這個產(chǎn)品的工業(yè)化的過程。”李浩然說。
    
    
同時,項目還發(fā)明了適應(yīng)不同反應(yīng)要求的過程強(qiáng)化技術(shù)和裝備,解決了四個產(chǎn)品不能規(guī)模生產(chǎn)、成本高、質(zhì)量不穩(wěn)定的問題。“我們主要是利用了一些諸如原子經(jīng)濟(jì)的反應(yīng)方法,比如用空氣氧化的反應(yīng)方法和不同的一些過程強(qiáng)化的裝置,比如用一些管道化的方法,使一些停留時間很短的,尤其是一些超低溫的反應(yīng),通過過程強(qiáng)化的方法,我們實現(xiàn)了這個過程。”
    
    
基于上述發(fā)明,項目在新和成公司先后完成了關(guān)鍵中間體和四個產(chǎn)品的大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn),產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到國際先進(jìn)水平。現(xiàn)在,新和成已躋身世界脂溶性維生素生產(chǎn)商三強(qiáng),并占據(jù)了20-30%的市場份額,產(chǎn)品暢銷歐、美、日等50多個國家和地區(qū),使我國成為維生素出口大國,帶動我國飼料、食品等行業(yè)的發(fā)展。