研究发布：用氢化学转化连续合成抗阿尔茨海默病药物前体
9月6日，东京大学宣布，通过连续合成抗阿尔茨海默病药物的前体多奈哌齐，展示了基于氢化学转化的环保化学生产概念。
该成果来自东京大学研究生院理学院化学系小林修教授和特聘石谷太郎教授领导的研究小组，详细信息发表于学术期刊《Chemistry, A Europe Journal》（由 Chemistry Europe 出版，该联盟由来自15个欧洲国家的16个化学组织组成）。
研究背景：氢从"能源"到"化学原料"的范式转变
氢的原子序数为1，是约138亿年前宇宙诞生时最早产生的元素之一；宇宙诞生约38万年后宇宙充分冷却，质子捕获电子而产生大量氢。至今它仍是宇宙中含量最丰富的元素。为构建无化石燃料的低碳社会，以氢替代化石燃料的研究不断推进，氢燃料电池汽车也已商用。
氢也是构成有机物质（有机化合物）的重要元素——有机物质以碳为中心、结合氢等其他元素，因此许多化学品（包括药品）都含有氢。目前化学品生产依赖化石燃料，本质是在以碳、氢为主要成分的原油中引入氧等其他元素。若能不再依赖化石资源，利用生物质和大气二氧化碳等可再生碳源实现循环型化学品生产，将助力脱碳社会。将氢引入含氧比例较高的生物质等碳源、转化为所需结构的化学反应系统，涉及重大范式转变——以氢为原料合成有机化合物是"氢社会化学生产"的支柱，未来将愈发重要；若能构建只排放水的生产系统，更将是理想的化工生产方式。为验证这一概念，研究小组选择合成抗阿尔茨海默病药物前体多奈哌齐。
技术路线：金属固定催化剂 + 连续流动/耦合流系统
基于氢气的化学转化可从更便宜的原材料起步，带来环保化学生产的优点，但也使催化化学转化更加困难。该研究通过开发高功能金属固定催化剂并纳入"连续流动系统"（原料、添加剂从反应器入口引入，产物从相对侧出口取出）加以实现。
多奈哌齐的合成将原料A、B、C与反应物氢气送入四个催化塔反应器，最上游原料无需任何中间操作即可转化为最终产品。
研究的最终目标是将多个连续流系统串联（耦合流系统），在单个流程内完成从原材料到最终产品的转化，减少中间体和"副产品"，无需取出或分离产品。其难点在于必须在单一流内完成、不能包含分离步骤，研究中遇到了许多意想不到的障碍。通过结合适当的连续加工方法，研究团队成功构建了这一化学制造系统：充分利用合理的反应设计与优良催化剂，展示了利用氢生产环保化学品的概念，并通过氢的分子转化实现了连续合成。
意义：推动氢作为化学原料的使用，带动低碳化学工业
在需要远离化石资源的时代，该成果有望推动氢不仅作为能源、更作为化学原料的使用，从而带动低碳化学工业的发展。