探讨精细化工产品合成中的化学应用

刘旭东

摘 要：随着现代社会的发展，我国对化学技术的重视程度也不断提高，在化学技术日益提高的推动下，我国的精细化工也得到了社会各界的广泛关注，并得以快速发展。为了满足新时代的发展要求，精细化工也必须进行创新改革，为我国的经济发展提供有利条件，创造更多经济效益。基于此，本文针对精细化工产品合成中的化学应用进行探析，以供参考。

关键词：精细化工;离子液体;催化技术;复配技术

0 引言

精细化工产品种类繁多，应用范围广，对于我国的各大领域的经济发展都有着不可忽视的作用。精细化工作为化学工业中最有活力的技术方式之一，精细化工产品在人们生活中也起到了必不可少的作用，精细化工企业的改革和发展已经成为现代社会发展的重要任务。精细化工产品的升级可以为化工行业的发展提供支持，同时提高人们的生活质量，促进我国经济的发展。

1 化学应用的主要技术

1.1 离子液体

作为近年来材料化学、电化学领域的研究热点，离子液体具有低挥发性、高稳定性与环保性能，适用于取代有机溶剂充当反应介质。将离子液体应用于精细化工产品合成中，能够有效提升化学反应速率、控制反应时间，以此提高产量、节约生产成本。

1.2 分离技术

分离技术通过从化学品中提取相应物质，针对提取物进行加工并生产出化学原料，以此实现对化学原料的再利用。以香料加工领域为例，利用分离技术可从物质中提取出香料成分，再将提取物进行化工合成处理，制备出香料产品，同时将分离技术应用于废弃物的分类、提取处理环节，可实现对废弃物的回收利用，提升原料利用率，在帮助化工企业节约成本的基础上更好地发挥环保效益[1]。

1.3 催化技术

催化技术是精细化工领域的核心内容，利用催化剂可有效提升化学反应速率与产品产量。例如将催化剂应用于工业制氮反应中，能够使反应速率增至万亿倍;将催化剂应用于煤、石油产品的合成中，可大幅优化反应效果，并且减少废水废气产量。为进一步提升催化剂稳定性与时效性，当前精细化工领域正逐步加强对催化剂的改良，围绕氧化、加氢、酯化等化学反应过程进行研发创新，如将化学、生物催化技术相融合，借助基因编辑进行生物酶改造等，进一步提升精细化工催化剂的性能优势与绿色环保价值。

1.4 复配技术

复配技术是指选取两种或两种以上物质，将其按比例加工制成新的混合物。以清洗剂的合成为例，通常在原油生产环节铁、硫等元素将对钢制管道造成侵蚀作用，引发管道腐蚀、堵塞问题，通过将盐水与柠檬酸、羟基乙酸等成分进行复配，可有效溶解硫化亚铁等成分、增强清洗效果，具有腐蚀性小、清洁无污染、使用安全、经济性强等优势，延缓管道腐蚀速度、优化清洗剂的使用效能[2]。

2 依托精细化工生产模式助力化工产品合成的新型路径探讨

2.1 离子液体催化剂

离子液体凭借其挥发性低、热稳定性好、清洁环保等性能优势，在溶剂生产领域得到广泛应用。与此同时，离子液体还具备良好的可设计性特征，可将其作为催化剂应用于酸催化反应中，作为绿色、友好型催化剂。近年来已有多家研究机构与企业将离子液体应用于液相三聚甲醛的催化合成中，例如中科院兰州化物所选取咪唑类离子液体用作催化剂，将其应用于三聚甲醛的合成中，并已实现工业化生产;富艺国际工程有限公司、中海石油化学股份有限公司已实现工业试验装置的设计、建设与试车;国家科技部基于非石油路线创建大宗化学品制备技术的开发项目，为三聚甲醛的合成技术创新提供引导与支持;还有科研人员围绕磺酸根、羟酸根、喹啉类等功能化阳离子，以及硫酸氢根、甲基磺酸根等功能性阴离子进行离子液体的研制，并将其用于液相三聚甲醛的合成中，取得显著的研究效果。利用离子液体催化剂能够提高产物的可选择性，减少甲酸类副产物产量，其反应过程具有易于操作、可控性强等应用优势，为三聚甲醛的合成提供重要的技术支持[3]。

2.2 环糊精聚合物分离

环糊精聚合物是由一个或多个环糊精单元结构组成的高分子化合物，依据构造形式的差异大体分为交联、线性、固载化、形成包合物、超支化五种类型的环糊精聚合物，兼具空腔结构与高聚物的性能优势，具有机械强度高、硬度大、相对分子质量高、热稳定性良好的特征，常被应用于食品、化妆品、医学等领域的化学品合成中。例如在医学领域的手性药物生产中，由于不同手性异构体药物的空间结构有所差异，对于生物体内的不同受体所呈现出的药理活性也将有所区别，特殊情况下极有可能引发致畸等药物副作用。而环糊精聚合物具备良好的包结性能，将其作为流动相添加剂、手性固定相进行手性药物的分离处理，搭配其他分离方法可有效提升对于手性药物的分离效果[4]。

2.3 化学与生物催化技术

2.3.1 化学催化技术

通常精细化工产品的化学结构较为复杂，相关原料经由氧化还原、水解、酯化等反应合成产品，而添加催化剂可起到调节化学反应速率、抑制副产物产生等作用，为精细化工产品的合成与产品质量提供保障。催化加氢作为最具代表性的化学催化技术，主要利用直接催化转移加氢法、催化转移加氢法两种方法进行催化反应，具有能耗低、污染小等特征，可有效提升催化剂在精细化工生产中的应用价值。例如在香料生产中的α-蒎烯合成中，利用钯碳催化剂进行加氢还原反应;选取Pd、Pt、Rh等金属作为加氢催化剂，在220K温度、8kPa压强条件下对丙烯进行加氢反应生成丙烷等，提升催化剂活性。

2.3.2 生物催化技术

生物催化技术主要利用酶催化反应实现对大分子、高分子化合物的改性与修饰，缓解高分子主链上羟基难于加工的问题，减少反应的副产物，并且可在一个反应罐内同时开展多项酶催化反应，提高原料转化率，实现对酶、微生物的反复利用，有效降低反应能耗。例如在工业废水净化处理环节，利用酶类催化剂可实现对废水中溶剂、环状化合物、卤素化合物的生物降解，提升工业废水的处理效率、降低环境污染。同时，还可将酶类催化剂作为歧化剂，例如选取磷脂酶、裂解酶、脂肪酶分别用于合成磷脂、苯丙氨酸、丁酸缩水甘油酯等产物，满足有机药品、石油衍生材料等领域的化学品生产需求。但在此过程中需注意加强对温度、pH等反应条件的控制，避免因酶、微生物催化剂失去活性造成底物浪费问题。

2.4 复配型精细化学品

以往精细化学品主要指代合成型高纯化学制剂，此类化学品对于化学物质组分浓度、杂质组分含量提出了较高的要求，而复配型精细化学品通常选用数种或上百种化学物质，基于一定配比与工艺制备而成，对于化学物质的浓度、组分含量等并无过高要求，可有效提升化学品生产效率、节约成本。在复配型精细化学品合成与生产环节涉及配方调配试验，需结合产成品功效要求针对原料组分用量进行计算，并完成配方设计，以此为洗涤剂、化妆品、涂料、黏合剂等产品的合成生产提供技术支持。

3 结束语

近年来我国精细化工行业的高速发展使得精细化学品的市场占有率逐年提升，有效提升精细化工材料的生产效率与附加值。当前电子、机械、建筑等行业对于新型化工材料的需求逐年提升，因此更应加强精细化工生产结构与技术创新，实现对高性能化工產品的重点开发，进一步拓宽精细化工领域的发展前景。

参考文献：

[1]张荟荟.关于精细化工产品合成中的化学应用[J].化工管理，2019（24）：170-171.

[2]刘禹源，周倩颖，刘艳玲，苗绘.精细化工品合成的化学有效应用[J].化工管理，2018（18）：219-220.

[3]周银.精细化工中绿色化工技术的应用进展[J].化工管理，2018（13）：86-87.

[4]柴委.绿色化工技术在精细化工中的应用研究[J].云南化工，2017，44（11）：27-28+32.