Une alternative de haute pureté (≥ 99,9 %) au tétrahydrofurane (THF), produite à partir de résidus de déchets agricoles et disponible en tailles ISO pour les chimies de Grignard, de couplage croisé et de synthèse peptidique.
Pourquoi les fabricants réévaluent les systèmes de solvants à base de THF
Les réactions de Grignard, les lithiations et toute une gamme de produits chimiques de couplage croisé dans le domaine des ingrédients pharmaceutiques actifs (API) et de la synthèse intermédiaire reposent depuis longtemps sur le tétrahydrofurane (THF) comme solvant aprotique standard. L'instabilité chimique du THF vis-à-vis des acides et des bases, sa tendance à former des peroxydes et son azéotrope dans l'eau qui complique la récupération et le séchage ajoutent des contraintes opérationnelles et de sécurité aux processus qui l'entourent.
Alors que les chimistes de procédé recherchent des solvants aprotiques qui préservent la solvabilité du THF tout en améliorant la manipulation, l'économie de récupération et le profil des matières premières, l'intérêt pour les alternatives produites à partir de sous-produits agricoles plutôt que de matières premières pétrochimiques suscite un intérêt croissant.
Le MeTHF : une alternative biosourcée au THF pour la synthèse des API
Il y a plus de 20 ans, Jiangsu Qingquan Chemical, mieux connue sous le nom de QQChem, a décidé de défier les normes pétrochimiques en développant un solvant renouvelable à partir de déchets agricoles. Le résultat a été le 2-méthyltétrahydrofurane (2MeThF), dérivé du furfural, bien avant que la « chimie verte » ne devienne un mot à la mode dans l'industrie.
En 2005, IMCD a reconnu le potentiel et s'est associé à QQChem. Ce qui a commencé comme un engagement commun en faveur de l'innovation s'est transformé en un partenariat mondial de confiance qui continue de redéfinir la façon dont l'industrie pharmaceutique aborde la durabilité.
Aujourd'hui, le 2MeTHF est l'un des solvants écologiques les plus utilisés pour la synthèse organique. Son origine renouvelable circulaire, sa faible empreinte carbone et ses caractéristiques de traitement supérieures en font une alternative remarquable aux produits pétrochimiques.
Les principaux avantages du 2-MeTHF sont les suivants :
- Stabilité chimique améliorée : stabilité accrue à l'acide et à la base par rapport au THF, permettant une manipulation plus sûre dans un plus large éventail de conditions de réaction.
- Solubilité dans l'eau inverse : la solubilité dans l'eau passe de 14 % en poids à 20 °C à 6,6 % en poids à 60 °C, ce qui permet une séparation des phases plus efficace à température élevée et simplification du traitement aqueux.
- Récupération efficace des solvants : A un azéotrope exempt de solvant favorable (10,6 % d'eau) signifie qu'une seule étape de fractionnement est suffisante pour une récupération et un séchage complets, contrairement à la récupération plus complexe requise par le THF.
- Pureté contrôlée et risque de peroxyde : Fourni à une pureté minimale de 99,9 % avec une teneur en eau maximale de 0,03 % (300 ppm) et un contrôle antioxydant BHT limitant la teneur en peroxyde à un maximum de 3 ppm.
- Mode de fabrication biosourcé : produit à partir de résidus de déchets agricoles plutôt que des matières premières pétrochimiques, soutenues par deux usines de fabrication spécialisées en Chine dotées d'un capacité annuelle combinée de 30 kilotonnes (KT).
Applications du 2-MeTHF à la synthèse pharmaceutique
La gamme 2-MeTHF apporte des avantages aux applications de synthèse pharmaceutique suivantes :
- Chimie organométallique : En tant que solvant de réaction de Grignard et de lithiation, la stabilité chimique améliorée et la solubilité inverse dans l'eau du 2-MeTHF permettent une manipulation et une séparation de phases plus simples que les systèmes à base de THF.
- Synthèse peptidique : utilisée comme extraction solvant dans la synthèse peptidique en solution et en phase solide.
- Réactions biphasiques : son inverse la solubilité dans l'eau à température élevée justifie son utilisation comme milieu de transfert de phase dans les réactions biphasiques, ainsi que pour l'induction chirale médiée par les alcaloïdes du quinquina et la chimie enzymatique.
- Chimie de réduction : appliquée aux réductions contrôlées par chélation et aux réactions de réduction par éponge de nickel
- Réactions de couplage croisé : adaptées aux couplages Suzuki, Heck, Stille, Sonogashira, Negishi, Kumada et Buchwald, y compris les couplages catalysés par le fer voies de couplage croisé, pour la formation de liaisons carbone-carbone et carbone-azote.
- N-alkylation et réactions de Wittig : Favorise la N-alkylation des analogues de l'isatine et la formation de doubles liaisons dans les réactions de Wittig.
- Propriétés chimiques : augmentation de la stabilité chimique de l'acide et de la base par rapport au THF, amélioration de la sécurité.
Spécification du 2-MéTHF, emballage et fourniture via IMCD
Le 2-MéTHF est fourni selon une spécification de pureté ≥ 99,9 % (CAS 96-47-9), avec un point d'ébullition de 80,2 °C, un point de fusion de -136 °C et une densité de 0,855 g/mL à 20 °C. La durée de conservation est de deux ans à compter de la date de fabrication.
Le 2-MéTHF est disponible dans les conditionnements suivants :
- Réservoir ISO : 18—25 MT
- Fûts : 160 kg IBC net, 200 L
- : Disponible sur demande
IMCD et QQChem ont mis en place un solide réseau d'approvisionnement en Europe, en Inde et aux États-Unis proposant des emballages allant des échantillons de 1 L aux isotanks en vrac.
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Notre partenariat montre que durabilité et performance peuvent aller de pair. En collaboration avec QQChem, nous avons prouvé que les solvants renouvelables tels que le 2MeTHF peuvent non seulement remplacer les options pétrochimiques, mais également améliorer l'efficacité des procédés et les avantages environnementaux à grande échelle », déclare Christopher Young, directeur de la synthèse régulée à l'IMCD.