劉旭東

摘 要：隨著現(xiàn)代社會的發(fā)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(fā)展。為了滿足新時代的發(fā)展要求，精細化工也必須進行創(chuàng)新改革，為我國的經(jīng)濟發(fā)展提供有利條件，創(chuàng)造更多經(jīng)濟效益?；诖?，本文針對精細化工產(chǎn)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(chǎn)品種類繁多，應用范圍廣，對于我國的各大領域的經(jīng)濟發(fā)展都有著不可忽視的作用。精細化工作為化學工業(yè)中最有活力的技術方式之一，精細化工產(chǎn)品在人們生活中也起到了必不可少的作用，精細化工企業(yè)的改革和發(fā)展已經(jīng)成為現(xiàn)代社會發(fā)展的重要任務。精細化工產(chǎn)品的升級可以為化工行業(yè)的發(fā)展提供支持，同時提高人們的生活質量，促進我國經(jīng)濟的發(fā)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(fā)性、高穩(wěn)定性與環(huán)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(chǎn)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(chǎn)量、節(jié)約生產(chǎn)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(chǎn)出化學原料，以此實現(xiàn)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(chǎn)品，同時將分離技術應用于廢棄物的分類、提取處理環(huán)節(jié)，可實現(xiàn)對廢棄物的回收利用，提升原料利用率，在幫助化工企業(yè)節(jié)約成本的基礎上更好地發(fā)揮環(huán)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(nèi)容，利用催化劑可有效提升化學反應速率與產(chǎn)品產(chǎn)量。例如將催化劑應用于工業(yè)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(chǎn)品的合成中，可大幅優(yōu)化反應效果，并且減少廢水廢氣產(chǎn)量。為進一步提升催化劑穩(wěn)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(fā)創(chuàng)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(yōu)勢與綠色環(huán)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(chǎn)環(huán)節(jié)鐵、硫等元素將對鋼制管道造成侵蝕作用，引發(fā)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(jīng)濟性強等優(yōu)勢，延緩管道腐蝕速度、優(yōu)化清洗劑的使用效能[2]。

2 依托精細化工生產(chǎn)模式助力化工產(chǎn)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(fā)性低、熱穩(wěn)定性好、清潔環(huán)保等性能優(yōu)勢，在溶劑生產(chǎn)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(yè)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(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn);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(xiàn)工業(yè)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(chuàng)建大宗化學品制備技術的開發(fā)項目，為三聚甲醛的合成技術創(chuàng)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(chǎn)物的可選擇性，減少甲酸類副產(chǎn)物產(chǎn)量，其反應過程具有易于操作、可控性強等應用優(yōu)勢，為三聚甲醛的合成提供重要的技術支持[3]。

2.2 環(huán)糊精聚合物分離

環(huán)糊精聚合物是由一個或多個環(huán)糊精單元結構組成的高分子化合物，依據(jù)構造形式的差異大體分為交聯(lián)、線性、固載化、形成包合物、超支化五種類型的環(huán)糊精聚合物，兼具空腔結構與高聚物的性能優(yōu)勢，具有機械強度高、硬度大、相對分子質量高、熱穩(wěn)定性良好的特征，常被應用于食品、化妝品、醫(yī)學等領域的化學品合成中。例如在醫(yī)學領域的手性藥物生產(chǎn)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(nèi)的不同受體所呈現(xiàn)出的藥理活性也將有所區(qū)別，特殊情況下極有可能引發(fā)致畸等藥物副作用。而環(huán)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(chǎn)品的化學結構較為復雜，相關原料經(jīng)由氧化還原、水解、酯化等反應合成產(chǎn)品，而添加催化劑可起到調節(jié)化學反應速率、抑制副產(chǎn)物產(chǎn)生等作用，為精細化工產(chǎn)品的合成與產(chǎn)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(chǎn)中的應用價值。例如在香料生產(chǎn)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(xiàn)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(chǎn)物，并且可在一個反應罐內(nèi)同時開展多項酶催化反應，提高原料轉化率，實現(xiàn)對酶、微生物的反復利用，有效降低反應能耗。例如在工業(yè)廢水凈化處理環(huán)節(jié)，利用酶類催化劑可實現(xiàn)對廢水中溶劑、環(huán)狀化合物、鹵素化合物的生物降解，提升工業(yè)廢水的處理效率、降低環(huán)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(chǎn)物，滿足有機藥品、石油衍生材料等領域的化學品生產(chǎn)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(shù)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(chǎn)效率、節(jié)約成本。在復配型精細化學品合成與生產(chǎn)環(huán)節(jié)涉及配方調配試驗，需結合產(chǎn)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(chǎn)品的合成生產(chǎn)提供技術支持。

3 結束語

近年來我國精細化工行業(yè)的高速發(fā)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(chǎn)效率與附加值。當前電子、機械、建筑等行業(yè)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(chǎn)結構與技術創(chuàng)新，實現(xiàn)對高性能化工產(chǎn)品的重點開發(fā)，進一步拓寬精細化工領域的發(fā)展前景。

參考文獻：

[1]張薈薈.關于精細化工產(chǎn)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.