精細(xì)化工實(shí)驗(yàn)改革之路:引入綠色化學(xué)理論與有機(jī)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(tái)州 318000)

前言：

在最近幾年，有機(jī)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(diǎn)。因此精細(xì)化工實(shí)驗(yàn)的改革之路需要從引入綠色化學(xué)理論與有機(jī)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(jī)合成技術(shù)

有機(jī)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(xì)化學(xué)品，這種精細(xì)化學(xué)品具備結(jié)構(gòu)復(fù)雜的有機(jī)化合物，工業(yè)生產(chǎn)的高效性證實(shí)了現(xiàn)如今工業(yè)有機(jī)化學(xué)的明確導(dǎo)向，然而有機(jī)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(jī)合成技術(shù)和精細(xì)化工產(chǎn)業(yè)有著密切的聯(lián)系，在工業(yè)有機(jī)合成的目的和方向上，都是在一定程度的時(shí)間段內(nèi)，利用定量的資源和手段，以最為環(huán)保、經(jīng)濟(jì)以及簡單的方式生產(chǎn)價(jià)廉、質(zhì)優(yōu)的精細(xì)化學(xué)品。

精細(xì)化學(xué)品的設(shè)計(jì)不單是技術(shù)型問題，如何去利用精細(xì)化學(xué)品也是一個(gè)經(jīng)濟(jì)和藝術(shù)的難點(diǎn)，要素、系統(tǒng)、細(xì)節(jié)這三要素是產(chǎn)業(yè)化的核心，質(zhì)量保證和經(jīng)濟(jì)性是人們的普遍要求。然而因?yàn)榇蟛糠值挠袡C(jī)化學(xué)反應(yīng)有著一定程度的不完全性，有機(jī)化學(xué)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(jī)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(yán)重的問題。此外，有機(jī)合成技術(shù)還需面對其他的難點(diǎn)，就是復(fù)雜性和選擇性的問題，與有機(jī)合成技術(shù)相關(guān)的復(fù)雜性和選擇性所指的就是風(fēng)險(xiǎn)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(jī)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(xué)方式無法解決的反應(yīng)，因此成為了在精細(xì)化學(xué)品發(fā)展中拓寬和代替早期化學(xué)技術(shù)的主要手段，與此同時(shí)廣泛的用在對不同精細(xì)化學(xué)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(dá)到生產(chǎn)過程綠色化和原子經(jīng)濟(jì)反應(yīng)的主要支撐。因此，生物催化技術(shù)代替早期的有機(jī)合成技術(shù)，一定會(huì)在精細(xì)有機(jī)合成中發(fā)揮出至關(guān)重要的作用。

若能夠?qū)⒂袡C(jī)合成和生物催化的優(yōu)勢互補(bǔ)，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(xué)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(jī)合成的優(yōu)勢互補(bǔ)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(jī)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(xué)理論

綠色化學(xué)化工技術(shù)與化工科學(xué)，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(xì)化工，現(xiàn)階段，我國嚴(yán)格關(guān)注到了對精細(xì)化工的發(fā)展推向綠色化方向。從精細(xì)化工綠色化的分類上進(jìn)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(shí)驗(yàn)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(xì)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(dá)到原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng)，最具理想型的原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng)是在原料分子中所蘊(yùn)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(xì)化工實(shí)驗(yàn)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(biāo)，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(jī)制和關(guān)系，向以過程、目標(biāo)、市場為核心的產(chǎn)業(yè)方向發(fā)展。將與精細(xì)化學(xué)品相關(guān)的企業(yè)為基準(zhǔn)，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(dòng)綠色精細(xì)化學(xué)品的產(chǎn)業(yè)升級(jí)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(xì)化學(xué)品方面擁有著較為重要的作用，任意與精細(xì)化學(xué)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(jìn)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(xué)——我國化學(xué)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(yuǎn)斌，曾小靜，王新靈.有機(jī)精細(xì)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(jìn)展[J].精細(xì)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(xué)的理念，深化精細(xì)化工實(shí)驗(yàn)改革[J].高校實(shí)驗(yàn)室工作研究，2013,10(07)：143-150.