固相有機(jī)合成及其在精細(xì)化工中的應(yīng)用與前景

柯賢潤(rùn)，汪鋼強(qiáng)，周彩新，張文華，高濤(湖北科技學(xué)院核技術(shù)與化學(xué)生物學(xué)院，湖北 咸寧 437100)

0 引言

對(duì)于有機(jī)合成而言，一直都是早期化工產(chǎn)業(yè)應(yīng)用率最高的一類方式，能夠有效完成物質(zhì)利用，從而推動(dòng)整個(gè)行業(yè)持續(xù)發(fā)展。但需要注意的是，這一模式本身有其限制性存在，對(duì)整個(gè)社會(huì)帶來(lái)了一定的影響。正是這一因素，相關(guān)人員就需要做好研究工作，促使技術(shù)的應(yīng)用效果進(jìn)一步提升。

1 固相有機(jī)合成的基本概念和優(yōu)勢(shì)

1.1 固相有機(jī)合成的概念

對(duì)固相有機(jī)合成來(lái)說(shuō)，主要是針對(duì)當(dāng)前即將出現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)的各類物質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)，并讓反應(yīng)結(jié)束之后生產(chǎn)的物質(zhì)再和其他化學(xué)物展開(kāi)反應(yīng)。不僅如此，反應(yīng)結(jié)束之后，所有參與的化學(xué)物都要采取全面沖洗的措施。此類反應(yīng)模式具備重復(fù)性特點(diǎn)，可以將多個(gè)單元共同組合在一起，并在試劑的作用下，將其中最重要的物質(zhì)全部提取出來(lái)?；谏衔膬?nèi)容的描述，整個(gè)反應(yīng)過(guò)程就能稱作是固相有機(jī)合成。

1.2 固相有機(jī)合成的優(yōu)勢(shì)

固相有機(jī)合成之所以在化工行業(yè)中有著非常高的應(yīng)用率，主要因?yàn)樽陨砭邆涠喾矫鎯?yōu)勢(shì)，具體可以體現(xiàn)在三個(gè)方面。

1.2.1 處理模式簡(jiǎn)單

一般來(lái)說(shuō)，各類物質(zhì)在進(jìn)行反應(yīng)的時(shí)候，通常都會(huì)展現(xiàn)出連貫性特色，導(dǎo)致整個(gè)反應(yīng)環(huán)節(jié)、基本條件都變得十分復(fù)雜。而通過(guò)應(yīng)用固相有機(jī)合成，就能使得這些反應(yīng)環(huán)節(jié)得到全面簡(jiǎn)化，一些不必要的步驟可以完全去除。之后再依靠沖洗以及過(guò)濾的方式，直接從現(xiàn)有的物質(zhì)之中，將反應(yīng)物全部提取出來(lái)。這樣一來(lái)，整體工作效率就能得到大幅度提升，反應(yīng)時(shí)間也會(huì)隨之減少[1]。

1.2.2 綠色生產(chǎn)

企業(yè)在進(jìn)行化工生產(chǎn)的時(shí)候，通過(guò)應(yīng)用固相有機(jī)合成，能夠?qū)⒏黝惙磻?yīng)物質(zhì)全部整個(gè)后在一起，以此實(shí)現(xiàn)回收再利用的目標(biāo)，從而達(dá)到綠色環(huán)保的要求。如此一來(lái)，我國(guó)提出的可持續(xù)發(fā)展理念就能得到實(shí)現(xiàn)，進(jìn)而推動(dòng)整個(gè)社會(huì)持續(xù)進(jìn)步。

1.2.3 高自動(dòng)化水平

在進(jìn)行化工生產(chǎn)的時(shí)候，由于需要投入的物質(zhì)有著非常多的種類，整個(gè)流程極為繁瑣，如果未能做好調(diào)整工作，就會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)重復(fù)操作的情況，導(dǎo)致大量資源被無(wú)端浪費(fèi)，提高了整體成本。而在應(yīng)用固相有機(jī)合成之后，就能對(duì)其中的重復(fù)環(huán)節(jié)予以優(yōu)化，使得整個(gè)生產(chǎn)工作變得非常簡(jiǎn)潔，在提升綜合質(zhì)量的同時(shí)，還能滿足安全性要求。

2 固相有機(jī)合成在精細(xì)化應(yīng)用存在的問(wèn)題

2.1 效率偏低

在近些年之中，一些大型企業(yè)對(duì)固相有機(jī)合成有了較高的重視程度，從而投入大量研發(fā)工作之中，使得技術(shù)的整體發(fā)展速度有所提高。但需要注意的是，由于相關(guān)技術(shù)仍然不夠成熟，在實(shí)際應(yīng)用的時(shí)候，往往需要投入大量成本。一些大型企業(yè)還能勉強(qiáng)接受，但一些小型企業(yè)自然無(wú)法有效承受，不得不選擇放棄。最終導(dǎo)致此類技術(shù)全部被一些資金雄厚的企業(yè)所獨(dú)享，使得技術(shù)的應(yīng)用范圍變得十分狹窄，整體效率極為低下，甚至很多小型企業(yè)根本不了解這一技術(shù)，也不知道其中的價(jià)值[2]。

2.2 生產(chǎn)成本高

盡管固相有機(jī)合成有著多方面優(yōu)勢(shì)，諸如綠色低碳、高節(jié)能水平、高環(huán)保效果以及生產(chǎn)效率非常高等。但在進(jìn)行應(yīng)用的時(shí)候，無(wú)論是對(duì)規(guī)范性還是專業(yè)性，都有著非常高的要求。許多企業(yè)實(shí)際在應(yīng)用技術(shù)的過(guò)程中，必須投入大量成本放在內(nèi)部管理、設(shè)備購(gòu)入以及人力資源方面，導(dǎo)致成本持續(xù)增長(zhǎng)。因此，為了獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益，不得不選擇提高產(chǎn)品的售價(jià)。顯然，這一問(wèn)題仍然需要解決。

2.3 技術(shù)水平不高

與西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比于，我國(guó)固相有機(jī)合成的研究工作的整體時(shí)間不長(zhǎng)，存在明顯的缺陷。最為明顯的便是專業(yè)性人才非常少，基礎(chǔ)設(shè)備也不夠先進(jìn)。而在學(xué)生研究方面，覺(jué)得多數(shù)理論都是從國(guó)外引入，不夠完善，未能與我國(guó)現(xiàn)有的情況進(jìn)行結(jié)合，建立特有的體系。正是這一情況，導(dǎo)致技術(shù)的引導(dǎo)性效果沒(méi)有展現(xiàn)出來(lái)，對(duì)技術(shù)本身的實(shí)際發(fā)展造成了多方面影響。

3 固相有機(jī)合成的應(yīng)用策略

3.1 優(yōu)化生產(chǎn)技術(shù)

相比于西方發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)的固相有機(jī)合成整體起步時(shí)間相對(duì)偏晚，并沒(méi)有形成特有的理論體系，多數(shù)技術(shù)都是從國(guó)外引入，并基于我國(guó)的實(shí)際情況，作出了一定的優(yōu)化。但是，絕大多數(shù)企業(yè)并未獲得其中最為重要的核心技術(shù)，僅僅明白相關(guān)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。針對(duì)這一情況，我國(guó)研究人員就需要做好技術(shù)創(chuàng)新工作，對(duì)相關(guān)技術(shù)條件不斷調(diào)整，通過(guò)實(shí)踐，持續(xù)探究，促使技術(shù)水平變得更為完善。如此一來(lái)，企業(yè)的整體發(fā)展就能得到有效滿足，與整體經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)保持一致，進(jìn)而推動(dòng)我國(guó)工業(yè)行業(yè)持續(xù)進(jìn)步。

3.2 縮減生產(chǎn)成本

相比早期的合成技術(shù)，固相有機(jī)合成對(duì)多個(gè)方面都有著很高的要求，諸如技術(shù)水平、人員能力以及設(shè)備基礎(chǔ)等。在實(shí)際應(yīng)用的時(shí)候，通常需要投入大量資金成本，一些經(jīng)濟(jì)條件較好的企業(yè)還能應(yīng)付，但一些基礎(chǔ)經(jīng)濟(jì)水平不佳的企業(yè)，就會(huì)感到十分吃力，甚至?xí)绊懻w發(fā)展。針對(duì)這一情況，政府部門就需要發(fā)揮出自身作用，處理要進(jìn)一步加強(qiáng)人才培養(yǎng)，提升研究工作的實(shí)際成果，為行業(yè)提供更多有效的人才。同時(shí)還要投入更多的資金成本，并在政策層面予以付出。由于此類技術(shù)當(dāng)前仍然處于前期起步的階段，還有很長(zhǎng)的一段路要走，需要各個(gè)企業(yè)通過(guò)持續(xù)實(shí)踐，對(duì)其不斷完善。為此，政府部門就能針對(duì)當(dāng)前仍然在進(jìn)行技術(shù)研究的企業(yè)給予政策補(bǔ)貼，甚至提供一些較為優(yōu)惠的政策，使其生產(chǎn)工作的成本有所降低，激發(fā)潛在的研究積極性，充分展現(xiàn)自身水平，進(jìn)而推動(dòng)技術(shù)水平不斷發(fā)展[3]。

3.3 提升應(yīng)用效率

從當(dāng)前情況來(lái)看，我國(guó)許多小型化工企業(yè)在進(jìn)行生產(chǎn)的時(shí)候，仍然采用的是傳統(tǒng)模式，對(duì)固相有機(jī)合成缺乏足夠的重視，也沒(méi)有進(jìn)行相應(yīng)的研究，整體投入較小。如此就會(huì)導(dǎo)致企業(yè)的整體發(fā)展受到限制，自身競(jìng)爭(zhēng)力非常低，對(duì)企業(yè)的實(shí)際發(fā)展造成了巨大影響。針對(duì)這一狀況，政府部門就需要加強(qiáng)宣傳，促使這些中小型企業(yè)能夠提高重視度，從而能夠自主投入到技術(shù)研發(fā)工作之中。不僅如此，政府還要在行業(yè)內(nèi)部設(shè)置合作平臺(tái)，促使各個(gè)企業(yè)之間有機(jī)會(huì)自主展開(kāi)對(duì)接，相互交流，分享技術(shù)研發(fā)成果。如此一來(lái)，技術(shù)的整體應(yīng)用率自然會(huì)得到全面提高，展現(xiàn)出自身應(yīng)有的價(jià)值和效果。

4 固相有機(jī)合成的未來(lái)發(fā)展

4.1 農(nóng)藥行業(yè)中的應(yīng)用

伴隨我國(guó)整體經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，人們的生活水平也有了較大提升，自然對(duì)生活的各個(gè)方面都有了更高的追求。這其中，食品安全便是其中的重點(diǎn)部分。農(nóng)藥的出現(xiàn)，盡管可以將附著于農(nóng)作物上面的害蟲(chóng)全部清除干凈，促使其更好地生長(zhǎng)。但同時(shí)也會(huì)造成部分藥物殘留在農(nóng)作物上面，在沒(méi)有及時(shí)清理的情況下，被人們食用，導(dǎo)致人體的健康受到了巨大威脅。而伴隨固相有機(jī)合成的快速發(fā)展，我們國(guó)家就能研發(fā)出一些全新的農(nóng)藥，不僅毒害程度非常低，而且還能減少藥物的殘留度，從而促使農(nóng)作物的安全性進(jìn)一步提升，為創(chuàng)作和諧社會(huì)奠定良好基礎(chǔ)。

4.2 石油工業(yè)中的應(yīng)用

從目前來(lái)看，固相有機(jī)合成在我國(guó)石油行業(yè)有著非常高的應(yīng)用率，能夠生產(chǎn)大量甲苯胺-2-磺酸原料。不僅如此，在進(jìn)行尼龍?jiān)现圃斓臅r(shí)候，可以嘗試采用葵二酸展開(kāi)生產(chǎn)工作，實(shí)際獲取的衍生物盡管調(diào)整之后，能夠逐步演變?yōu)榫埘?shù)脂、聚氯乙烯等。這其中，葵二酸更多以固化劑的方式會(huì)出現(xiàn)，而二元酯則可以改進(jìn)為潤(rùn)滑劑。由此能夠看出，在應(yīng)用此類技術(shù)之后，可以使得整體生產(chǎn)效率大幅度提升，減少對(duì)環(huán)境條件的破壞程度，提升整個(gè)行業(yè)的加工水平，進(jìn)而提升自身整體效益[4]。

4.3 染料行業(yè)中的應(yīng)用

我國(guó)染料行業(yè)早期在工作的時(shí)候，主要采用的方法都是溶劑法，不僅污染程度偏高，而且實(shí)際消耗的能源也很多，對(duì)社會(huì)發(fā)展造成影響的同時(shí)，環(huán)境也會(huì)受到嚴(yán)重破壞。在進(jìn)入新時(shí)代之后，我國(guó)社會(huì)更為之中可持續(xù)發(fā)展理念，各個(gè)行業(yè)都要進(jìn)行有效貫徹。因此，染料行業(yè)同樣需要滿足生態(tài)發(fā)展的要求，在發(fā)展整體經(jīng)濟(jì)的過(guò)程中，不要對(duì)環(huán)境造成過(guò)度破壞。為此，相關(guān)人員就可以嘗試應(yīng)用固相有機(jī)合成，以此就能減少能源損耗，防止過(guò)度污染，進(jìn)而推動(dòng)整個(gè)社會(huì)持續(xù)進(jìn)步。

4.4 藥品行業(yè)中的應(yīng)用

從當(dāng)前狀況來(lái)看，在我國(guó)藥品行業(yè)之中，固相有機(jī)合成一直有著很高的應(yīng)用率，在提升藥品安全度的同時(shí)，還能促進(jìn)行業(yè)持續(xù)發(fā)展，確保人們的身體健康。在藥物行業(yè)中，小分子化合物一直都是其中的重點(diǎn)部分，通過(guò)應(yīng)用固相有機(jī)合成，可以使其種類得到有效創(chuàng)新，提升藥物研發(fā)工作的整體水平。特別是在近幾年之中，相關(guān)研究工作取得了非常大的進(jìn)展，我國(guó)已經(jīng)出現(xiàn)了許多全新的化合物，并投入到了臨床試驗(yàn)之中。如此一方面可以提升藥物研發(fā)的整體效果，另一方面還能促進(jìn)行業(yè)持續(xù)發(fā)展。

4.5 食品添加劑中的應(yīng)用

在我國(guó)食品加工行業(yè)之中，食品添加劑一直都是非常重要的基礎(chǔ)原料，因此有著非常高的應(yīng)用率。但是伴隨人們整體生活質(zhì)量的提升，對(duì)于食品添加劑方面也有了更高的要求，在保證應(yīng)用效果的同時(shí)，還能具備保健效果。盡管當(dāng)前技術(shù)和最終目標(biāo)仍然存在差距。但技術(shù)研究工作仍在繼續(xù)，相信在未來(lái)，人們的個(gè)性化需求都可以得到有效滿足[5]。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在我國(guó)化工行業(yè)之中，通過(guò)應(yīng)用固相有機(jī)合成，能夠有效降低對(duì)環(huán)境的破壞程度，提升生產(chǎn)效率，從而獲得更高的效益。正是這一因素，相關(guān)人員就需要做好研究工作，在現(xiàn)有基礎(chǔ)上持續(xù)創(chuàng)新，充分展現(xiàn)出技術(shù)本身的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)而推動(dòng)化工行業(yè)持續(xù)進(jìn)步。