固相有機(jī)合成在精細(xì)化工中的應(yīng)用

張智群 邱明茹

摘要：在化工業(yè)迅猛發(fā)展的今天，化學(xué)技術(shù)開始廣泛應(yīng)用在社會(huì)中的各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中，從而既推動(dòng)了行業(yè)之間的相互融合，同時(shí)也給我國(guó)化工產(chǎn)品帶來(lái)了新的發(fā)展機(jī)會(huì)。積極應(yīng)用新型化學(xué)技術(shù)，重點(diǎn)發(fā)展精細(xì)化工，不斷優(yōu)化化學(xué)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，提高化工行業(yè)的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益已經(jīng)成為了化工業(yè)發(fā)展中的重中之重，也是全球各國(guó)調(diào)整化學(xué)工業(yè)結(jié)構(gòu)的必要手段。基于此，本文以固相有機(jī)合成技術(shù)為契機(jī)，研究分析了精細(xì)化工中應(yīng)用固相有機(jī)合成技術(shù)的必要性，對(duì)有機(jī)合成技術(shù)在未來(lái)發(fā)展進(jìn)行展望，旨在促進(jìn)我國(guó)工業(yè)技術(shù)的發(fā)展具有重大意義。

關(guān)鍵詞：固相分子;有機(jī)合成;精細(xì)化工

一、固相有機(jī)合成原理及特點(diǎn)分析

固相有機(jī)合成就是以固相高分子結(jié)構(gòu)為載體，利用反應(yīng)物或催化劑進(jìn)行鍵合再生成中間物質(zhì)，生成的化合物連同載體進(jìn)行過(guò)濾、淋洗，再與試劑以及副產(chǎn)物進(jìn)行分離，此過(guò)程可以多次重復(fù)，還可以連接多個(gè)重復(fù)單元或是不同單元，將最終目標(biāo)產(chǎn)物通過(guò)解脫試劑從載體上解脫出來(lái)，這一過(guò)程又叫產(chǎn)物解脫反應(yīng)。以此可以得出固相合成具備以下幾個(gè)特點(diǎn)：

1.處理方式簡(jiǎn)單：固相有機(jī)合成具有簡(jiǎn)便的處理方式。它可以運(yùn)用沖洗和過(guò)濾等簡(jiǎn)單的方法將化學(xué)反應(yīng)中目標(biāo)產(chǎn)物與其他產(chǎn)物進(jìn)行分離。這種處理方法操作簡(jiǎn)單，可以提高工作效率，促進(jìn)工業(yè)化的發(fā)展。

2.環(huán)保：將固相高分子與化學(xué)催化劑相結(jié)合，可以反復(fù)的重復(fù)再利用，這樣的操作具有十分環(huán)保的特點(diǎn)。目前，我國(guó)努力建設(shè)成資源節(jié)約型國(guó)家，這樣也可以促進(jìn)資源節(jié)約型的發(fā)展，促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

3.化學(xué)反應(yīng)中具有選擇性：固相有機(jī)合成進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)時(shí)，在一些特殊情況下，可以利用固相有機(jī)合成中的高分子的空間結(jié)構(gòu)和化學(xué)結(jié)構(gòu)提供出一種特別的環(huán)境，這種特別的環(huán)境就可以為化學(xué)反應(yīng)提供選擇性。

4.易于自動(dòng)化操作：多組分的平行合成與組合庫(kù)的建立離不開合成方法自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)，一些需要重復(fù)性操作的化學(xué)實(shí)驗(yàn)就可以利用固相有機(jī)合成這一特點(diǎn)。

5.樹脂可再生：選擇適宜的連接體和裂解條件，高分子樹脂可以再生重復(fù)利用。

二、固相有機(jī)合成在精細(xì)化工中的應(yīng)用

（一）燃料行業(yè)

在燃料行業(yè)，大多數(shù)的傳統(tǒng)企業(yè)運(yùn)用的都是溶劑法進(jìn)行生產(chǎn)，但是溶劑法卻有高污染和高效能等諸多缺點(diǎn)，不能順應(yīng)當(dāng)前我國(guó)提倡建設(shè)環(huán)保、低耗型社會(huì)的發(fā)展。但是固相有機(jī)技術(shù)卻能解決這些問(wèn)題，可以讓燃料行業(yè)綠色環(huán)保的進(jìn)行生產(chǎn)，故以固相有機(jī)合成技術(shù)在燃料行業(yè)具有廣闊的發(fā)展空間。

（二）藥品行業(yè)

藥品是保障人們身體健康的重要行業(yè)。固相有機(jī)合成在藥品行業(yè)中發(fā)揮著很重要的作用，在藥品研發(fā)中，起著重要角色的物質(zhì)就是小分子化合物。在對(duì)小分子化合物進(jìn)行研究時(shí)，固相有機(jī)合成起著很重要的角色。

（三）食品安全

食品加工通常會(huì)用到一種化學(xué)原料，它就是食品添加劑。但隨著日益提高的生活水準(zhǔn)，健康食品是人們所青睞的，這就對(duì)食品添加劑的要求越來(lái)越嚴(yán)格。在食品添加劑的生產(chǎn)過(guò)程中固相有機(jī)合成也扮演著很重要的角色，雖然通過(guò)它生產(chǎn)出的食品離人們的要求還具備一定差距，但是也能提高食品的質(zhì)量，便于食品更加安全健康一些。

（四）石油行業(yè)

石油是支撐我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)。固相有機(jī)技術(shù)在石油行業(yè)的運(yùn)用，對(duì)石油行業(yè)的發(fā)展起著重要推動(dòng)作用，不僅促進(jìn)了石油行業(yè)的發(fā)展，而且還提高了石油行業(yè)的工作效率和經(jīng)濟(jì)效益。還對(duì)石油行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新起到了很大的推動(dòng)作用，為石油行業(yè)的革新做出了貢獻(xiàn)。

三、固相有機(jī)合成技術(shù)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

（一）積極探索新試劑、新反應(yīng)、新方法

有機(jī)合成不論在天然物質(zhì)，還是非天然物質(zhì)方面都已經(jīng)取得十分輝煌的成就，隨著現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展，有機(jī)合成將在新試劑、新反應(yīng)、新方法的發(fā)現(xiàn)等方面取得很大的發(fā)展。在理論方面，建立在有機(jī)化學(xué)理論和量子化學(xué)理論基礎(chǔ)上的有機(jī)合成，將在深度上對(duì)反應(yīng)歷程和本質(zhì)做進(jìn)一步研究，從而對(duì)控制反應(yīng)的方向與速度、產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)與純度以及反應(yīng)產(chǎn)率的提高等方面取得更多的主動(dòng)權(quán)。在方法方面，將會(huì)取得長(zhǎng)足的發(fā)展。近年來(lái)，對(duì)新型有機(jī)合成方法的研究，如生物化學(xué)法、超聲法、高壓法、輻射法在合成上的應(yīng)用等，特別是催化劑和酶模擬合成、不對(duì)稱合成等方面取得了重大突破，從而為合成方法帶來(lái)更大的變革。在測(cè)試方面，隨著近代物理測(cè)試方法，如紅外、紫外、核磁共振、色質(zhì)聯(lián)用、高效液相色譜、手性分離技術(shù)、元素自動(dòng)分析、X射線衍射、冷凍電鏡技術(shù)等普遍使用，尤其是超導(dǎo)核磁以及二維核磁技術(shù)和新的電離源質(zhì)譜的發(fā)展，都有力地促進(jìn)了有機(jī)合成化學(xué)的迅速發(fā)展。在人工智能方面，使用計(jì)算機(jī)輔助合成路線的設(shè)計(jì)將大大加快合成路線設(shè)計(jì)的速度。人們已經(jīng)注意全面分析和總結(jié)復(fù)雜分子的合成規(guī)律與邏輯，使合成工藝變得更加嚴(yán)格而系統(tǒng)化，從而達(dá)到智能化。有機(jī)合成雖有了很大的發(fā)展，但自然界和人類本身的發(fā)展又不斷地向有機(jī)合成提出新挑戰(zhàn)，要求不斷有新試劑、新反應(yīng)、新方法的呈現(xiàn)，以滿足更加理想的高效選擇性反應(yīng)需求。

（二）加強(qiáng)與生命科學(xué)、材料科學(xué)和環(huán)境科學(xué)的聯(lián)系

伴隨著現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展，有機(jī)合成化學(xué)將與生命科學(xué)、材料科學(xué)和環(huán)境科學(xué)緊密結(jié)合，也與信息、能源等其他學(xué)科直接或間接相結(jié)合，形成新的發(fā)展趨勢(shì)。有機(jī)合成與生命科學(xué)相結(jié)合形成了化學(xué)生物學(xué)，化學(xué)生物學(xué)中最重要的研究方向是研究有機(jī)小分子和生物大分子的相互作用，從而認(rèn)識(shí)和調(diào)控生命過(guò)程。而有機(jī)合成則通過(guò)目標(biāo)導(dǎo)向合成、組合化學(xué)合成、多樣性導(dǎo)向合成等方法，合成提供研究生命過(guò)程或調(diào)控生命過(guò)程用的有機(jī)小分子試劑、藥物。有機(jī)合成化學(xué)與材料科學(xué)相結(jié)合形成了分子工程，分子工程中尤其是功能材料、分子電子材料、光電聲熱等能量轉(zhuǎn)化的材料等，由于要求易于按性能定制，目前正更多地轉(zhuǎn)向有機(jī)化合物。有機(jī)合成化學(xué)與環(huán)境科學(xué)相結(jié)合形成了綠色化學(xué)。近年來(lái)綠色有機(jī)合成的研究如雨后春筍般地大量涌現(xiàn)，人們?nèi)找骟w會(huì)到綠色有機(jī)合成的重要性，但工業(yè)化、理想的綠色有機(jī)合成仍是十分艱難的課題，合成化學(xué)正是通過(guò)自身方法和技術(shù)的提高而不斷地豐富和完善。

參考文獻(xiàn)：

[1]裴文，董志剛，姚彩萍，陳青.金屬氧化物固體堿在有機(jī)合成中的應(yīng)用[J].有機(jī)化學(xué)，2010，30（09）：1410-1418.

[2]白素松，伍艷輝.分子篩固體堿催化劑在有機(jī)合成中的應(yīng)用[J].工業(yè)催化，2008（01）：37-41.