精細化工實驗改革之路:引入綠色化學理論與有機合成技術(shù)

王哲 陳渭園(浙江九洲藥業(yè)股份有限公司 浙江 臺州 318000)

前言：

在最近幾年，有機合成集成技術(shù)和生物催化劑的研究，已經(jīng)逐漸成為了我國產(chǎn)業(yè)化以及技術(shù)開發(fā)的熱點。因此精細化工實驗的改革之路需要從引入綠色化學理論與有機合成技術(shù)為主，從而有效的改革傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)與產(chǎn)品。

一、引入有機合成技術(shù)

有機合成技術(shù)指的是以農(nóng)藥、醫(yī)藥和一些功能性化合物為典型的精細化學品，這種精細化學品具備結(jié)構(gòu)復(fù)雜的有機化合物，工業(yè)生產(chǎn)的高效性證實了現(xiàn)如今工業(yè)有機化學的明確導向，然而有機合成技術(shù)反映的是獲取相關(guān)化合物的最便利方式。有機合成技術(shù)和精細化工產(chǎn)業(yè)有著密切的聯(lián)系，在工業(yè)有機合成的目的和方向上，都是在一定程度的時間段內(nèi)，利用定量的資源和手段，以最為環(huán)保、經(jīng)濟以及簡單的方式生產(chǎn)價廉、質(zhì)優(yōu)的精細化學品。

精細化學品的設(shè)計不單是技術(shù)型問題，如何去利用精細化學品也是一個經(jīng)濟和藝術(shù)的難點，要素、系統(tǒng)、細節(jié)這三要素是產(chǎn)業(yè)化的核心，質(zhì)量保證和經(jīng)濟性是人們的普遍要求。然而因為大部分的有機化學反應(yīng)有著一定程度的不完全性，有機化學反應(yīng)所分離的廢棄物、能耗以及純化等物質(zhì)，已經(jīng)逐漸的影響到了產(chǎn)業(yè)的全程，所以在分離設(shè)備和純化等物質(zhì)方面，形成了現(xiàn)如今有機工業(yè)的關(guān)鍵。往往工業(yè)中40%左右的分離廢棄物、30%左右的物耗以及80%左右的設(shè)備都是產(chǎn)生于分離純化的流程中，這種情況下造成了高能耗等嚴重的問題。此外，有機合成技術(shù)還需面對其他的難點，就是復(fù)雜性和選擇性的問題，與有機合成技術(shù)相關(guān)的復(fù)雜性和選擇性所指的就是風險性、不穩(wěn)定性以及多樣性。想要解決這些難題必須要具備創(chuàng)新的思維，但是由于有機合成技術(shù)所存在的選擇性和反應(yīng)性缺陷，無法從根源處解決相關(guān)問題，因此需要生物催化為輔助工具解決這些問題[1]。

生物催化技術(shù)具備環(huán)境好、選擇性高等優(yōu)勢，能夠完成大部分采用早期的化學方式無法解決的反應(yīng)，因此成為了在精細化學品發(fā)展中拓寬和代替早期化學技術(shù)的主要手段，與此同時廣泛的用在對不同精細化學品的制作過程中。生物催化技術(shù)僅次于醫(yī)藥生物技術(shù)和農(nóng)業(yè)生物技術(shù)，是達到生產(chǎn)過程綠色化和原子經(jīng)濟反應(yīng)的主要支撐。因此，生物催化技術(shù)代替早期的有機合成技術(shù)，一定會在精細有機合成中發(fā)揮出至關(guān)重要的作用。

若能夠?qū)⒂袡C合成和生物催化的優(yōu)勢互補，能夠有效的解決合成技術(shù)所存在的能耗、環(huán)保、選擇性等方面的問題。想要減緩化學合成中的復(fù)雜性和選擇性問題，最為適合的方式就是生物技術(shù)，加之和有機合成的優(yōu)勢互補也能夠成為可持續(xù)發(fā)展的重要方向。由于生物催化技術(shù)具備相應(yīng)的專一性，由此造成了應(yīng)用方面的局限性，利用生物催化技術(shù)和有機合成的集成，能夠?qū)a(chǎn)業(yè)問題充分解決[2]。

二、引入綠色化學理論

綠色化學化工技術(shù)與化工科學，是發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)的技術(shù)支撐與技術(shù)基礎(chǔ)。為了能夠可持續(xù)發(fā)展精細化工，現(xiàn)階段，我國嚴格關(guān)注到了對精細化工的發(fā)展推向綠色化方向。從精細化工綠色化的分類上進行分析，具體包含能源綠色化、產(chǎn)品綠色化、介質(zhì)綠色化、反應(yīng)綠色化、原料綠色化。

介質(zhì)綠色化具體指的是實驗過程中應(yīng)用無害、無毒的助劑、溶劑、催化劑。產(chǎn)品綠色化指的是精細化工產(chǎn)品在良好的環(huán)境中生產(chǎn)出來。其中所涉及到的原料綠色化具體包含：對可再生原料、替代性、無害原料、無毒原料的利用。反應(yīng)綠色化的目的是達到原子經(jīng)濟性反應(yīng)，最具理想型的原子經(jīng)濟性反應(yīng)是在原料分子中所蘊含的原子，要100%轉(zhuǎn)換成合格的產(chǎn)品，不允許產(chǎn)生廢物和副產(chǎn)品。

三、精細化工實驗改革之路

想要發(fā)展生物催化技術(shù)的有效途徑，應(yīng)該選擇有影響的產(chǎn)業(yè)和行業(yè)為基礎(chǔ)，確定相關(guān)的產(chǎn)品和市場，利用具備較大顯示度的品種作為主要的目標，以最快的速度創(chuàng)建有中國特色的產(chǎn)業(yè)化、孵化、轉(zhuǎn)化的機制和關(guān)系，向以過程、目標、市場為核心的產(chǎn)業(yè)方向發(fā)展。將與精細化學品相關(guān)的企業(yè)為基準，利用要素集成的方式，將行業(yè)的影響力提高，并提升產(chǎn)品顯示度，以此來推動綠色精細化學品的產(chǎn)業(yè)升級和健康發(fā)展趨勢[3]。

結(jié)語：

根據(jù)以上的論述，我國在農(nóng)藥、醫(yī)藥、生物醫(yī)用材料、食品添加劑等精細化學品方面擁有著較為重要的作用，任意與精細化學品相關(guān)的產(chǎn)業(yè)和品種，都必須要利用生物技術(shù)來進行傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)品的改造，為研發(fā)生物催化技術(shù)方面帶來了便利的渠道。

[1]貢長生.綠色化學——我國化學工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必由之路[J].現(xiàn)代化工，2013,12(09)：123-125.

[2]佘遠斌，曾小靜，王新靈.有機精細化工中間體的發(fā)展現(xiàn)狀及仿生催化氧化在中間體合成中的研究進展[J].精細化工中間體，2013，11(08)：134-139.

[3]顏紅俠，黃英，張秋禹.建立綠色化學的理念，深化精細化工實驗改革[J].高校實驗室工作研究，2013,10(07)：143-150.