Исследователи из Университета Висконсин-Мэдисон разработали коммерческий метод получения сырья для изготовления парацетамола из древесины. Ранее, в 2019 году, профессор биохимии Джон Ральф и научный сотрудник Центра биоэнергетических исследований Великих озер Стивен Карлен получили патент на синтез парацетамола из лигнина. Это сложное органическое вещество, которое является основой древесной массы.
Для производства парацетамола нужен фенол, который ранее производился из каменноугольной соли, а сегодня из сырой нефти. Во главе угла стоит рентабельность, существует немало альтернативных методов получения фенола, но текущий – самый выгодный. Однако при этом образуются отходы и тратится ископаемое сырье, поэтому перед учеными была поставлена задача научиться добывать фенол из чего-то другого.
Молекула фенола схожа по строению с п-гидроксибензоатом (pHB), который содержится в лигнине. Его обработка происходит в три этапа. На первом растительный pHB расщепляется до п-гидроксибензамида (pHBA). На втором pHBA превращается в п-аминофенол и восстанавливается непрореагировавший pHBA. На третьем происходит ацетилирование п-аминофенола до парацетамола. Важно, что весь процесс идет непрерывно — нужно лишь добавлять исходное сырье.
На выходе получается парацетамол в количестве 90 % от исходного сырья, при чистоте 95%, при дальнейшей работе ее можно будет повысить до 99 %. В процессе используются безопасные растворители на водной основе, плюс это дешевле, чем работа с нефтью. Мировая потребность в парацетамоле оценивается в 42,5 тыс. тонн в год, а емкость данного рынка составляет $66-85 млн. Строительство ряда небольших заводов по переработке древесины в pHBA могло бы снизить использование нефти и удешевить конечный продукт.