探討精細化工產品合成中的化學應用

劉旭東

摘 要：隨著現代社會的發展，我國對化學技術的重視程度也不斷提高，在化學技術日益提高的推動下，我國的精細化工也得到了社會各界的廣泛關注，并得以快速發展。為了滿足新時代的發展要求，精細化工也必須進行創新改革，為我國的經濟發展提供有利條件，創造更多經濟效益?；诖耍疚尼槍毣ぎa品合成中的化學應用進行探析，以供參考。

關鍵詞：精細化工;離子液體;催化技術;復配技術

0 引言

精細化工產品種類繁多，應用范圍廣，對于我國的各大領域的經濟發展都有著不可忽視的作用。精細化工作為化學工業中最有活力的技術方式之一，精細化工產品在人們生活中也起到了必不可少的作用，精細化工企業的改革和發展已經成為現代社會發展的重要任務。精細化工產品的升級可以為化工行業的發展提供支持，同時提高人們的生活質量，促進我國經濟的發展。

1 化學應用的主要技術

1.1 離子液體

作為近年來材料化學、電化學領域的研究熱點，離子液體具有低揮發性、高穩定性與環保性能，適用于取代有機溶劑充當反應介質。將離子液體應用于精細化工產品合成中，能夠有效提升化學反應速率、控制反應時間，以此提高產量、節約生產成本。

1.2 分離技術

分離技術通過從化學品中提取相應物質，針對提取物進行加工并生產出化學原料，以此實現對化學原料的再利用。以香料加工領域為例，利用分離技術可從物質中提取出香料成分，再將提取物進行化工合成處理，制備出香料產品，同時將分離技術應用于廢棄物的分類、提取處理環節，可實現對廢棄物的回收利用，提升原料利用率，在幫助化工企業節約成本的基礎上更好地發揮環保效益[1]。

1.3 催化技術

催化技術是精細化工領域的核心內容，利用催化劑可有效提升化學反應速率與產品產量。例如將催化劑應用于工業制氮反應中，能夠使反應速率增至萬億倍;將催化劑應用于煤、石油產品的合成中，可大幅優化反應效果，并且減少廢水廢氣產量。為進一步提升催化劑穩定性與時效性，當前精細化工領域正逐步加強對催化劑的改良，圍繞氧化、加氫、酯化等化學反應過程進行研發創新，如將化學、生物催化技術相融合，借助基因編輯進行生物酶改造等，進一步提升精細化工催化劑的性能優勢與綠色環保價值。

1.4 復配技術

復配技術是指選取兩種或兩種以上物質，將其按比例加工制成新的混合物。以清洗劑的合成為例，通常在原油生產環節鐵、硫等元素將對鋼制管道造成侵蝕作用，引發管道腐蝕、堵塞問題，通過將鹽水與檸檬酸、羥基乙酸等成分進行復配，可有效溶解硫化亞鐵等成分、增強清洗效果，具有腐蝕性小、清潔無污染、使用安全、經濟性強等優勢，延緩管道腐蝕速度、優化清洗劑的使用效能[2]。

2 依托精細化工生產模式助力化工產品合成的新型路徑探討

2.1 離子液體催化劑

離子液體憑借其揮發性低、熱穩定性好、清潔環保等性能優勢，在溶劑生產領域得到廣泛應用。與此同時，離子液體還具備良好的可設計性特征，可將其作為催化劑應用于酸催化反應中，作為綠色、友好型催化劑。近年來已有多家研究機構與企業將離子液體應用于液相三聚甲醛的催化合成中，例如中科院蘭州化物所選取咪唑類離子液體用作催化劑，將其應用于三聚甲醛的合成中，并已實現工業化生產;富藝國際工程有限公司、中海石油化學股份有限公司已實現工業試驗裝置的設計、建設與試車;國家科技部基于非石油路線創建大宗化學品制備技術的開發項目，為三聚甲醛的合成技術創新提供引導與支持;還有科研人員圍繞磺酸根、羥酸根、喹啉類等功能化陽離子，以及硫酸氫根、甲基磺酸根等功能性陰離子進行離子液體的研制，并將其用于液相三聚甲醛的合成中，取得顯著的研究效果。利用離子液體催化劑能夠提高產物的可選擇性，減少甲酸類副產物產量，其反應過程具有易于操作、可控性強等應用優勢，為三聚甲醛的合成提供重要的技術支持[3]。

2.2 環糊精聚合物分離

環糊精聚合物是由一個或多個環糊精單元結構組成的高分子化合物，依據構造形式的差異大體分為交聯、線性、固載化、形成包合物、超支化五種類型的環糊精聚合物，兼具空腔結構與高聚物的性能優勢，具有機械強度高、硬度大、相對分子質量高、熱穩定性良好的特征，常被應用于食品、化妝品、醫學等領域的化學品合成中。例如在醫學領域的手性藥物生產中，由于不同手性異構體藥物的空間結構有所差異，對于生物體內的不同受體所呈現出的藥理活性也將有所區別，特殊情況下極有可能引發致畸等藥物副作用。而環糊精聚合物具備良好的包結性能，將其作為流動相添加劑、手性固定相進行手性藥物的分離處理，搭配其他分離方法可有效提升對于手性藥物的分離效果[4]。

2.3 化學與生物催化技術

2.3.1 化學催化技術

通常精細化工產品的化學結構較為復雜，相關原料經由氧化還原、水解、酯化等反應合成產品，而添加催化劑可起到調節化學反應速率、抑制副產物產生等作用，為精細化工產品的合成與產品質量提供保障。催化加氫作為最具代表性的化學催化技術，主要利用直接催化轉移加氫法、催化轉移加氫法兩種方法進行催化反應，具有能耗低、污染小等特征，可有效提升催化劑在精細化工生產中的應用價值。例如在香料生產中的α-蒎烯合成中，利用鈀碳催化劑進行加氫還原反應;選取Pd、Pt、Rh等金屬作為加氫催化劑，在220K溫度、8kPa壓強條件下對丙烯進行加氫反應生成丙烷等，提升催化劑活性。

2.3.2 生物催化技術

生物催化技術主要利用酶催化反應實現對大分子、高分子化合物的改性與修飾，緩解高分子主鏈上羥基難于加工的問題，減少反應的副產物，并且可在一個反應罐內同時開展多項酶催化反應，提高原料轉化率，實現對酶、微生物的反復利用，有效降低反應能耗。例如在工業廢水凈化處理環節，利用酶類催化劑可實現對廢水中溶劑、環狀化合物、鹵素化合物的生物降解，提升工業廢水的處理效率、降低環境污染。同時，還可將酶類催化劑作為歧化劑，例如選取磷脂酶、裂解酶、脂肪酶分別用于合成磷脂、苯丙氨酸、丁酸縮水甘油酯等產物，滿足有機藥品、石油衍生材料等領域的化學品生產需求。但在此過程中需注意加強對溫度、pH等反應條件的控制，避免因酶、微生物催化劑失去活性造成底物浪費問題。

2.4 復配型精細化學品

以往精細化學品主要指代合成型高純化學制劑，此類化學品對于化學物質組分濃度、雜質組分含量提出了較高的要求，而復配型精細化學品通常選用數種或上百種化學物質，基于一定配比與工藝制備而成，對于化學物質的濃度、組分含量等并無過高要求，可有效提升化學品生產效率、節約成本。在復配型精細化學品合成與生產環節涉及配方調配試驗，需結合產成品功效要求針對原料組分用量進行計算，并完成配方設計，以此為洗滌劑、化妝品、涂料、黏合劑等產品的合成生產提供技術支持。

3 結束語

近年來我國精細化工行業的高速發展使得精細化學品的市場占有率逐年提升，有效提升精細化工材料的生產效率與附加值。當前電子、機械、建筑等行業對于新型化工材料的需求逐年提升，因此更應加強精細化工生產結構與技術創新，實現對高性能化工產品的重點開發，進一步拓寬精細化工領域的發展前景。

參考文獻：

[1]張薈薈.關于精細化工產品合成中的化學應用[J].化工管理，2019（24）：170-171.

[2]劉禹源，周倩穎，劉艷玲，苗繪.精細化工品合成的化學有效應用[J].化工管理，2018（18）：219-220.

[3]周銀.精細化工中綠色化工技術的應用進展[J].化工管理，2018（13）：86-87.

[4]柴委.綠色化工技術在精細化工中的應用研究[J].云南化工，2017，44（11）：27-28+32.