光驱动有机合成: 医药化工绿色发展机遇与挑战

刘明杰1,蔡翼亮1,施瑞晨1,贺一鸣1,何佩佩1,孙扬建1,2,高晓峰2,洪龙城2,姚思宇1,鲍宗必1,杨启炜1,任其龙1,张治国1,2（1.浙江大学化学工程与生物工程学院, 生物质化工教育部重点实验室；2.浙江大学衢州研究院）

摘要：医药化工是保障现代社会健康发展的重要基础. 在全球可持续发展转型浪潮中, 推进医药化工产业的低碳化转型不仅是我国实现“双碳”目标的重要任务, 更是发展新型制药技术的核心目标. 化学原料药生产作为医药化工生产的核心环节, 具有能耗高、碳排放量大等特点, 已成为制约医药行业可持续发展的瓶颈. 因此构建基于可再生能源驱动的化学合成体系具有重要意义. 受自然界中光合作用过程启发构建人工光合系统, 利用太阳光驱动化学反应进行, 能有效降低反应温度、缩减反应流程, 为医药化工的节能化改造提供了新思路. 本文面向人工光合技术在医药原料及中间体合成的应用, 梳理了该技术的研究与产业化实践进展, 尝试提出“光驱动有机合成”概念, 并建立涵盖光驱动反应机制、催化剂开发以及工业化应用等多维度的理论框架, 为推动绿色制药技术的发展提供理论基础与技术路线.

关键词：光催化, 医药化工, 低碳化, 规模化合成, 光驱动有机合成, 人工光合