本帖最后由 恶魔后花园 于 2020-6-9 19:27 编辑
58.葡萄熟了
注：本节技术性略强，如有错误，请指正。
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悄咪咪地溜进葡萄园内，映入眼帘的是一大片木杆支撑起来的葡萄架，翠绿的叶子下挂满了早熟的酿酒葡萄。虽然是小冰期，但到了夏天，济州岛的气温一点也不低，窜入葡萄架下的阴影，李二进顿时感到一阵凉爽，随手摘几颗尝了起来，美滋滋地享受着高糖分带来的快感，甚至有种割喉的甜，却也丝毫不影响他边吃边赞美元老院：“感谢元老院赐予我美食。”
“小兔崽子，别跑！叫你偷吃，我揍死你！”公社的朝鲜归化民巡逻时发现了偷吃的李二进，提着棒子边追边嚷嚷。
济州岛由于气候适宜，老早就被医疗口看上了，在这里划了一片山地用来种植药材，但是缺少管理人员。在张枭的私人交情攻关下，沉迷于复刻内燃机的罗海涛只好忍痛将他的三好学生李二进扔到济州岛上去种田。
葡萄园是冯宗泽和鹿文渊安排上的，原本的目的是为了酿葡萄酒，弄回临高对某些元老投其所好。没多久，化工部和制药厂就都盯上了这些水果，为的是葡萄皮中丰富的酒石酸。
酒石酸是一种用途广泛的多羟基有机酸，在葡萄中含量约为0.43％～0.74％。因其在葡萄汁酿酒过程中沉淀析出，称为酒石，酒石酸的名称由此而来，常用作食品添加剂，如酸味剂、膨化剂，在制备药品、媒染剂、鞣剂等精细化工品方面有广泛的用途——酒石酸锑钾是目前元老院能自制的为数不多的抗血吸虫药物之一。
酒石酸分子中含有两个相同的不对称碳原子，可形成左旋、右旋、内消旋3种同分旋光异构体。天然酒石酸都为右旋酒石酸，实际应用中，也以右旋型酒石酸最为重要，主要是因为右旋酒石酸盐的溶解度比其他构型大，也较为稳定。
济州岛葡萄酒厂主要通过两个途径获得粗酒石，一是来源于葡萄酒储藏过程的沉淀，白葡萄酒发酵得的粗酒石为白色，称为白酒石，红葡萄酒发酵所得的粗酒石为红色，称为红酒石；二是从葡萄皮渣、废液、酒泥中提取。
酿酒厂的朝鲜女工们正在捣碎葡萄，破碎之后进行压榨操作以获得果汁作为酿酒原料。分离后的皮渣将被投入到浸提罐内，加入事先用硫酸酸化的热水进行浸提，数小时后，皮渣中含有的酒石酸盐、糖分和色素等就都溶出到浸提液中了。
抠门是元老院的一贯作风，这些浸提液中所含有的糖分也不会被浪费，所以会按照常规的酿酒方法，调整好糖度后，接入酒母进行发酵。发酵终点到达后蒸馏出粗酒精，对剩下的酒糟进行处理，滤液中含有所有的单宁，而固体滤饼也将被磨碎筛分后作为粗蛋白饲料添加剂。
上述滤液经过温度、pH的调节，投入石灰粉可得一部分酒石酸钙，剩余上清液再次加入氯化钙后可将溶液中的酒石酸钾完全转化为酒石酸钙而沉淀析出，而母液中含有的钾盐则作为钾肥使用，整个过程中对物料的利用度可谓抠门到家。最终得到的酒石酸钙粗品将会被送回临高进行进一步的提纯。
“同学们，实验方案事先看过了吗？”向知雅带着新入职没多久的学生走进实验室，边走便问。
“首长，已经背过了。”学生们异口同声地答道。
为了解决抗休克药物的自产难题，也为了提前为自产青霉素配套，重大专项办公室将攻克肾上腺素合成工艺的任务交给了向知雅，她是化工部为数不多的女元老之一，有机合成是一把好手。
化学合成说简单也简单，说复杂也复杂，向知雅一开始实在无法想象怎么带一群半文盲倒腾化学合成。随着一批初中文凭学生的陆续分配，元老院的合成事业才开始具备了升级的基础，虽然这些初中学生比起旧时空的本科民工差得不是一点两点，但至少能听得懂基本的化学概念，不会再像之前那些作死的半文盲，三令五申之下也要偷偷尝一下苯是什么味道。
元老院的有机化工，除了磺胺这条产业链是一早就建立起来的，其他二五期间才起步的，规模都还非常小，人得重新培训、设备得重新制造、物料得靠产业链供应、SOP全靠工业元老自己准备，累死累活才有了现在的局面。
匪夷所思的是，很多没在工厂干过的人，总觉得工业so easy，照着文献敲敲打打就搞定了，这样想的人恐怕连学习曲线都没考虑过。这些土著学生，哪怕是初中学历的，也只能照着SOP操作。向知雅至今还清晰地记得，自己上初中的时候，化学实验考试操作金属钠，手都在发抖。
归化民没有自己设计合成工艺的能力，没有自己发现问题的能力，没有自己解决问题的能力，以至于所有会有机合成的元老都必须在一线当工艺员。而且这些“高学历”的初中毕业生，今年总共才结业了一百多个，现在元老院“家大业大”，各领域一分，连根毛都剩不下。
“我需要的是三百个化学本科民工！”向知雅常常在心里这样告诉自己。
在翻阅了若干文献，进行了多次实验室小试之后，她发现酮基还原始终是个问题。旧时空一般使用钯黑作为催化剂，直接通氢气进行氢化还原。黄鸣龙还原法会将酮基还原为亚甲基，得不到目标产物。向知雅多次向冶金部求助，如果能自产钯的话，她一点也不介意用钯黑，冶金元老金哲则委婉推辞，请向大姐另请高明。
元老院的另一个博士大佬齐楚秦自告奋勇，研究起从电解阳极泥里提取钯金的方法来，他认为这套工艺非常简单，就是有点麻烦。对此，金哲睿智地指出：“在齐博士看来，冶金不是应该都是石器时代的简单活动嘛，顶多新石器时代。”
最终结果可想而知，齐楚秦只得掉头组织科研力量攻关温和氢化剂硼氢化钠的自制，用于替代钯黑。
“肾上腺素是一种急救药，以前我们都是从动物的肾上腺中提取，但杂质太多。后来制药三厂的曾坤首长改进了提取工艺，能获得少量的纯净肾上腺素结晶，但是产量极少，远远不能满足实际需要。”向知雅给学生们介绍着以前的情况。
“正肾上腺素，又叫去甲肾上腺素，适用于各种手术出血、输血、过敏引起的休克，以及中枢血管舒缩阻抑所引起的急性低压症状。尤其用于施行心脏手术时，极其有效。”
准备好各种实验设备和试剂后，向知雅开始指导学生进行操作，三口烧瓶中加入儿茶酚和新蒸馏的氯乙酸，再安装好滴液漏斗、温度计、气体导管等，水浴开启。
“我们用的起始物料是儿茶酚，也叫邻苯二酚，第一步是在POCl3和氯乙酸的作用下进行酰化。”向知雅指挥着学生，“在75-80度的温度下慢慢滴入POCl3，对，就这样。滴完后继续在此温度下进行反应，直至反应物变稠难以搅拌为止。”
“首长，为什么要慢慢滴进去呢？”一个名叫王鸣龙的学生问道。
“如果一次性加入POCl3，反应温度无法控制，会急剧上升，而且常有反应物从瓶内冲出来，非常危险。”向知雅答道。
反应到终点后，经过后续处理，得到了几近白色的针状晶体，学生们在向知雅的指挥下将它们转移至另外的小口耐压大试剂瓶中，配好各种附件后加入无水乙醇溶解，再加入氨水。
“这个温度下连续搅拌6小时，接着间接搅拌10小时，得到半胶态沉淀的时候表示反应完全了。你们做好记录，可以换班来操作。注意观察反应过程中的变化，没有异常情况就自己重新温习实验讲义加深理解，有什么不理解的可以问我。”
第二天，向知雅继续指导学生完成正肾上腺酮的后处理。
“这些半胶体就是正肾上腺酮，它的性质极不安定，很容易被空气氧化而变质。原本是需要在氢气流下过滤、洗涤，或者用高速电动离心机过滤。由于是半胶体，过滤和洗涤时间很长，这样所消耗的氢气很多，我们也没有电动离心机。因此，我们采用了极其简单的抽气法除去多余的未反应的NH3，成功地代替了上述操作方法。”向知雅顿了顿，像是在鼓励学生们，“这件事告诉我们，做什么事都要发扬敢想敢做的精神。实践需要理论指导，但是理论不会告诉你怎么去实践。”
学生们都似懂非懂地点点头，认真地在本子上做着记录。经过氨化、氢化等几个反应步骤后，获得了米黄色的粒状结晶，在氯化钙干燥器中干燥之后就要进入到分旋的操作了。
“这个化合物有个特点，就是具有手性结构。”向知雅准备开始给学生传授屠龙之术了。
“首长，什么是手性结构？我们没学过啊。”麦小萌睁着大眼睛问道。
“知道你们没学过，现在认真听、认真记。”向知雅笑了笑，拿出了几个球棍模型的教具，“上一次我们讲了同分异构体，这次先讲顺反异构体。你们看这个分子模型，单键是可以旋转的，再看这个双键，旋转不动是不是？”
学生点点头。
“有机化合物结构中出现如C=C双键、脂环等不能自由旋转的官能团，就会产生顺反式异构体。”
向知雅又拿出一个模型，“你们看，这两个分子的碳原子四个键连接的基团都是一样的，但是它们的立体结构上有什么差异呢？”
麦小萌和王鸣龙都摇摇头。
向知雅也摇了摇头，果然还是没法跟本科民工比，只好解释道：“它们就像我们的双手，左手和右手看起来是一样的，却是一对镜像，换句话说，就像你们和镜子里的影像一样。”
“这就是我们要讲的手性，要判断一个分子是否具有手性，可以看对称面。如果分子中没有对称面，它就是手性分子，存在对映异构体。你们再看这两个顺反异构体，它们都可以找到对称面，所以不是手性分子。”
“老师，我懂了。”王鸣龙答道。
“懂了就好，不懂的就背下来。书读百遍，其义自见。”向知雅也不确定他是不是真的懂了，只能强行要求，继续说：“手性在药物中是一个非常重要的影响因素，澳洲曾经出过一件极其严重的药害事故。一种名叫‘反应停’的药物，用于给孕妇止吐，最初谁也不知道不同旋光体在实际效果上的差异，这种没有经过拆分的消旋体药物被孕妇服用后，结果生出了无头或缺腿的先天畸形儿，有的胎儿没有胳膊，手长在肩膀上，模样非常恐怖，被称为‘海豹肢’。仅仅4年时间，就诞生了1.2万畸形的‘海豹婴儿’，被称为‘反应停事件’。”
“这么严重啊？为什么呢？”学生们一脸难以置信。
“后来经过研究发现，反应停的左旋体有镇静作用，但是右旋体对胚胎有很强的致畸作用。正肾上腺素中也有一个手性碳，具有旋光性，我们使用的是R-构型，即左旋体。虽然正肾上腺素的右旋体没有毒性，但是左旋体药效比右旋体大27倍，因此生产中需要对消旋体进行拆分。”
接着，向知雅开始给学生们讲解如何拆分消旋体，“我们主要利用左、右旋体的酒石酸盐在水中的溶解度不同，利用结晶提纯法进行分离。这里你们要注意，酒石酸也是一种手性化合物，我们用的是右旋酒石酸。”
这些学生被一会儿左旋一会儿右旋搞昏了头，不过好在向首长讲的内容他们都认真做了笔记。
称量、溶解、搅拌、冷却，经过12-15小时，结晶全部析出，剩下的便是常规的晶体洗涤和重结晶操作。
“经过两天的学习，你们都已经掌握了这种救命药的合成方法。接下来我再讲讲右旋体的利用，剩下的你们自己动手吧。”向知雅对学生们说。
“肾上腺素本身不稳定，其水溶液在室温或加热时，会发生一部分左旋体转变成右旋体的消旋化现象，在pH小于4时，消旋化速度更快。所以本类药物需要避光、密封、阴凉处保存，生产过程中要避免接触金属，制成安瓿的时候还要充氮气保护，还要加入EDTA。这种消旋化现象我们也可以利用起来，大家还记得分旋后的母液及第一次重结晶的母液吗？”
“记得，我们从中提取出了左旋体，剩下一半就应该是右旋体了。”王鸣龙答道。
“很好，在母液中加入氨水，不断搅拌并摩擦器壁，调节pH至8-9，所得的沉淀分别用水、乙醇、乙醚洗涤，这就是右旋正肾上腺素。”向知雅解释道。
在得到右旋体之后，他们将其溶解在水中，慢慢滴入盐酸调节pH，再通入氮气除去反应瓶中的空气，加热，反应6小时，再重复前一天的左旋体提取操作，如此重复，第一次分旋产品和后续消旋再分旋所得的左旋正肾上腺素，总产率可达60%以上。
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楼主: 恶魔后花园
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发表于 2020-4-13 04:12:05
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