固相有机合成在精细化工中的应用

2022-09-11

引言

凭借着绿色环保和可持续等优点的固相有机合成技术,在众多的化学技术中脱颖而出,同时也顺应了国家可持续发展的趋势,在众多领域中都得到了广泛的应用。与此同时精细化工在化学工业中迸发出了巨大的活力,并直接对国民经济的很多行业和高新技术产业提供服务,对技术要求较高。这就是在精细化工方面如果能更好的运用固相有机合成技术则会促进精细化工产业健康、持续的发展,并促进国家经济的发展具有重大的意义。

1.固相有机合成概述

(1)固相有机合成技术内涵

固相有机合成技术的内涵就是通过固相高分子作为载体进行对反应物或催化剂的反应,并把生成的中间产物与其他的化学试剂进行一次或多次的反应,最终将生成的化合物同载体进行过滤和冲洗,使化合物彻底的分离出来。化学反应可以多次的进行,最终使目标产物从载体上抽离出来。

(2)固相有机合成技术特点

①绿色环保。

采用固相高分子作为载体进行对反应物或催化剂的反应,这样可以多次反复的进行,能够实现反应物或催化剂的回收再利用。具有环保且不对环境造成污染的特点。对我国要实现资源节约型国家、绿色健康可持续发展具有重要的作用。

②自动化程度高。

在实际的化学工作之中,有的工作流程相当的复杂和繁琐,经常需要进行多次重复的操作,这对工作人员的积极性和资源上的浪费影响较大,增加了生产成本和人员的疲惫程度,使生产效率低下,而固相有机合成技术可以对具有重复操作过程进行自动的反复操作,能实现自动化的处理,还可以保证过程中的高效性与安全性。

③处理方式简便。

相比于传统的有机合成技术复杂的方式,固相有机合成技术具有简便高效的特点,使用固相有机合成技术可以对反应过程中的每个化合物和载体进行过滤和冲洗的简单操作达到连贯性的化学反应。并可以很轻松地把反应过程中的反应物进行分离,这就处理方式变得很简单。

④高转化率。

如果在化学反应过程中想要加快化学反应的速度并提高转化率,则可以通过固相有机合成技术增加试剂的量来提高化学反应过程中的转化率,而且不会造成难分离的现象,并可以以此使工作人员达到高效的工作水平,同时使企业的收入增加。

⑤控制效果好。

固相有机合成技术的控制效果好,因为在通过该技术进行化学反应的过程中,在一些不平常的情况下,能够利用高分子的空间结构和化学结构衍生出特别的空间,使在化学反应中具备可选择性。

2.固相有机合成类型

(1)反应底物与高分子相连

反应底物通过共价键和高分子支持体相连接,同时底物与溶液中的试剂发生反应,生成的反应物在支持体上得以保留,并通过过滤、清洗与之与其他的组成部分进行分离,最后将生成的反应物从高分子的支持体上分离出来。同时保证反应的正确性。

(2)固相合成试剂

通过支持体和反应试剂的连接生成固相合成试剂,这是固相合成中主要的合成方式,使反应物溶解并使生成的副产物与树脂进行连接,使最终产物保留在溶液中,并通过过滤、清洗最终得到想要获得的产物。

(3)固相高分子催化剂

通过将高分子催化剂与支持体连接,并以此得到固相高分子催化剂。这种催化剂的优点是能在反应的何种阶段都能将之分离,这就能很好的控制反应的进行,同时催化剂具有高效利用和很好的稳定性,相较于其他的催化剂,具有很大的优点。

3.固相有机合成在精细化工应用中的局限性

(1)固相有机合成技术发展不够完善

固相有机合成技术在精细化工中应用是近些年在我国才发展起来的,相对于其他的国家晚了一些,使固相有机合成技术的应用在我国还不算十分成熟,技术运用技巧上也还存在一定的缺陷,相关的技术应用和理论也不够完善,针对一些特定领域在应用上具体的问题也未体现出来,这对固相有机合成技术在精细化工中的应用产生了很大的影响。

(2)固相有机合成技术在精细化工中未得到广泛应用

目前,只有一些具有长远眼光和资金的大型精细化工企业在使用固相有机合成技术,但是由于宣传力度不足或者相关企业资金不足等因素使得固相有机合成技术在一些中小企业还未得到广泛的应用,延续着原有的技术,这就使固相有机合成技术在精细化工中的应用未得到普及,间接的也影响了企业的生产效率,让企业的发展变得缓慢。

(3)引入固相有机合成技术成本高

当在精细化工中引入固相有机合成技术时,同时也需要引入熟悉相关操作的人才和与之相关的器材,由于是新兴起的又涉及到高技术水平,相关专业的人才较少且器材的费用也就很昂贵,就会使引入有机合成技术的成本变高,考虑到这方面的因素,就会使有机合成技术的应用变得不是很普及,让很多的企业没有足够多的资金来引入,使技术普及延缓。

4.改善固相有机合成在精细化工中的措施

(1)加大技术完善程度

固相有机合成技术的应用对精细化工的发展具有极其重要的推进意义,我国固相有机合成技术起步较晚,应用的也不是十分广泛,一些问题还是普遍存在的,因此必须要加大对固相有机合成技术的学习力度、完善相关的理论和方法研究,对固相有机合成技术存在的问题进行改善,具体到细节处,并在此基础之上对固相有机合成技术进行深入的研究并通过创新使之能够更好的适用到精细化工中,使技术能够更好地为精细化工的发展服务。

(2)普及固相有机合成技术

由于对企业固相有机合成技术的认识程度不够或是资金不足等的问题,使固相有机合成技术在精细化工中的发展不是很普及,因此针对这些问题,在政府和相关部门的支持之下应让相关的技术人员做好相应的宣传工作,通过对各地精细化工企业的推广宣传,使企业能够清楚地认识固相有机合成技术的优越性,引起企业的高度重视,再次如果由于资金不足应使政府部门加大对企业的扶持,使企业有足够的能力引入固相有机合成技术,这就会促进固相有机合成技术在企业中的普及。

(3)降低企业引入成本

由于当前掌握固相有机合成技术的人才较少,所以使人才的引入成本变高,应使国家加大对相关人才的培养力度,使更多的相关人才投入到固相有机合成技术的行列之中,并使之熟练掌握并创新技术,为发展做出贡献。

5.固相有机合成在精细化工中的应用前景

(1)固相有机合成在石油领域的应用

在石油领域中,可以利用固相有机合成技术的高效率和高转化率等优点可以使石油原料在加工过程中也能有效利用这些优点,这就使石油领域的加工效率提高,使行业加工能力进一步得到提升,并有效降低了对环境的污染,使石油行业能稳定、高效和绿色的发展。

(2)固相有机合成技术在食品加工领域的应用

在食品加工领域中,食品添加剂作为食品加工过程中的一种极其重要的原料,随着人们生活水平的提高,对食品添加剂的要求也变得高了起来。这就使食品添加剂更加健康成为现在食品加工的主旋律。而这种要求正可以通过运用固相有机合成技术的特点来实现,如果能够很好地在食品添加中运用固相有机合成技术,这将会使食品质量的提高和人们的需求得到满足。

(3)固相有机合成技术在药品领域的应用

在药品领域中,研发阶段会用到很多技术,固相有机合成技术作为其中的一种,合理使用能使药品研发步入崭新的阶段,促进新技术的发展,且利用该技术对在药品领域非常重要的小分子化合物进行研究,能对医药行业的发展起非常重要的促进作用,长远来看,固相有机合成技术必然会成为医药发展的重要组成部分,具有广阔的前景。

(4)固相有机合成技术在燃料领域的应用

在燃料领域中,以往的燃料领域大多运用的是共沉淀法,使用这种方法操作较为复杂,而且运用的设备较多,造成行业的高能耗和效率不高等问题,同时运用此方法产生的残留物对环境会造成很大的污染。在现在的绿色可持续的大环境下,很显然,这种方法无法满足时代的发展需求,而固相有机合成技术则能很好的改善这些情况,并能实现燃料领域的绿色可持续发展。

(5)固相有机合成技术在农药领域的应用

在农作物生产过程中,农药作为一种经常能使用到的对防治病虫灾害和除杂草有很大作用的药品,关系到食品的安全,因此农药的安全性和质量对人们的生活有重要的影响,近些年,总有人在使用农药的时候使用不当,造成农药在物品中的残留,对人们的生活产生了很大的影响,而在农药领域中使用固相有机合成技术则可以成功研制出安全性高且质量也高的农药,对促进农药领域的发展具有重要作用。

6.结束语

固相有机合成作为一种拥有绿色环保、自动化程度高、处理方式简便、高转化率和控制效果好的技术,在诸多领域中发挥着很大的作用,不能否认,固相有机合成技术有着巨大的特点和优势,然而现在的发展也存在一定的局限性,阻碍了其在精细化工中的发展,但是其发展空间是极其巨大的,通过有效的方法改善这些问题并合理的利用固相有机合成技术,可以促进精细化工的健康可持续发展,并促进技术的创新和经济的高速发展。

摘要：随着我国在组合化学领域的迅猛发展,固相有机合成技术在此基础之上也得到了长足的发展。作为一种拥有绿色环保和可持续等优点的化学技术,在精细化工中得到了广泛的应用,但是目前固相有机合成技术在精细化工的应用中还存在一定的局限性,通过改善这些问题,对促进精细化工产业的发展具有重要的作用。

关键词：固相有机合成,精细化工,应用