精细化学品合成催化技术的应用探讨

精细化学品合成催化技术的应用探讨

马丽

连云港圣奥化学科技有限公司,江苏连云港  222000

摘要：就目前我国化工领域情况而言，精细化工已在我国化工生产中占据重要生产地位。相较于普通化学工业产品，精细化学工业产品有着一定的特殊性。这尤其体现在化学结构层面，是因为产品合成涉及多种不同的原料，这些原料通常会在各类技术尤其是合成催化技术的作用下，经历一系列化学反应流程，生成特定的化工产品。催化剂在其中起到的作用主要为加快化学反应速度。目前在这一领域中，对转移催化技术的应用是最多的。基于此，本文就精细化学品合成催化技术的应用进行简要探讨。

关键词：精细化学品；合成催化技术；应用

1催化加氢技术概述

1.1镍系催化剂

镍系催化剂可划分为两大类，即二氧化硅催化剂、硅藻土催化剂，在应用期间会采取沉淀形式实现硝酸镍沉淀处理，将其放置于载体之上。实际使用阶段，需对其利用氢催化形式保证催化剂温度维持在400℃±50℃，从而规避出现自烧等一系列反应。骨架镍隶属强碱腐蚀处理物质，呈现状态类似于多孔海绵，故制备阶段，会在钛内加入各种元素以实现合金性能的改良。催化剂应用期间，酸碱度、腐蚀度均一定程度会对催化剂性能造成影响。综合分析，镍系催化剂具备较强经济型特征，且实际应用较为便捷，应用领域广泛，故目前镍系催化剂为我国催化加氢技术中常用材料。

1.2铂系催化剂

铂系催化剂在制备阶段，其主要过程是将氯铂酸于水中放置，随后将过量硝酸钠添加至水中并进行烘干处理，烘干阶段温度控制于35℃确保其快速熔融产生分解反应，继而产生二氧化氮气体。同时，制备阶段会出现褐色沉淀物质，在化学反应产生后，将温度提升至500℃，通过分解之后产生二氧化铂加氢催化剂。

1.3活性炭/载体物质

对比其他类型催化剂，活性炭/载体物质具备较强催化能力，因此此类催化剂对于活性炭自身有着极高性能要求，并且活性炭不可同其他机械类杂质相互混合。

1.4钯系催化剂

钯系催化剂对比其他类型催化剂制备过程相对便捷。制备阶段首先是氯化钯溶解，将氯化钯溶解至盐酸溶液内，随后添加一定量活性炭提升钯的作用。完成浸染后，干燥处理活性炭还原其氢气，在还原反应阶段实现温度控制便可实现钯系催化剂制备。通常，此种制备方式，可实现活性物质组成迁移频率的良好控制。

2 精细化学品合成的催化技术实践应用

2.1 酶催化技术在化学制药中的应用

2.1.1裂解酶

在化学制药中的应用酶催化技术在医药领域中有着极高的应用率、良好的应用态势与广阔的应用前景，如裂解酶的应用。技术人员可应用C-C或C-O等不饱和键，借助此类物质的作用，进行加氢或消除操作，形成精细化工产品。值得肯定的是，在上述技术流程中，裂解酶催化小分子有着一定的可选择性，可发生醛缩反应，延长醛缩的碳单元。研究表明，此种化学反应与化学醛缩反应有着较强的相似性，即都是在醛中加入带有负电子的碳，典型的如多巴胺。具体而言，多巴胺是来源于哺乳动物中枢神经系统的一类物质，在低血压治疗中有着较高的应用率。实际生产过程中，可将二羟基苯丙氨酸作为底物，采用脱羟酶作为催化剂，合成多巴胺，达到化学制药目的。

2.1.2转移酶

在化学制药中的应用实际生产过程中，甲基、糖基、氨基等特定基团具有特殊的功能，可借助转移酶，对其他底物分子实施转移处理，形成辅助因子，达到精细化工产品生产目的。通常情况下，在使用转移酶完成如上操作的过程中，工厂还需应用到辅酶这一物质，转氨酶是现阶段化学制药中应用较多的转移酶，辅酶方面可使用磷酸吡哆醛，是维生素B6的合成物质。采用如上物质进行化学反应，会生成西夫碱，可进一步结合酶的催化反应特性，完成完整的化学反应流程。但实际操作中，转氨酶底物的特异性通常较低，完成化学反应的速率很快，在氨基酸合成中尤其具有较高的应用率，可帮助工厂加快对手性药物的生产。如生产L-丝氨酸物质就可用到此类物质，这是典型的药物氨基酸，在市场中销售态势看好。可利用丝氨酸羟甲基转移酶，对甘氨酸与甲醛实施催化反应，完成精细化工合成流程。

2.2催化新技术研制

为进一步强化合成催化剂在精细化工品生产中的应用，相关工作者有必要面向催化技术做好顶层设计，结合政策、行业形势，不断加大项目研发力度、提升项目研发质量，从资金、技术、人才等角度出发，为研发者给予充足的支持，力求研发出一批又一批符合行业发展需要、先进且安全的精细化工催化剂。在“十四五”发展期间，相关工作者可结合市场需求，进一步优化精细化工科技生产模式，加大科研生产力度。如可强化与市场中各类企业的合作，提升科研项目与企业新产品、新技术的契合性，促进新催化剂的生成。此外还应调整好精细化工技术研究方向，目前看来，氧化、酯化、不对称合成化学反应技术有着较为理想的研发前景，因此相关工作者可以聚焦于此，进行有针对性的研究，积极吸纳高素质人才，组建起优质的科研团队，不断结合实际需求，优化对催化剂的研发及制作。如可利用当下炙手可热的基因编辑技术，改造生物酶，使反应条件变得更为温和，反应过程变得更为稳定，促进精细化工生产的绿色化发展。

3 促进精细化学品合成催化技术发展的建议

3.1提升战略意识，促进资源要素集成

现阶段看来，有关单位对精细化学品合成催化技术研发给予了充足的资金支持，但技术、产品研发依然较为分散，缺乏较为明确的研发战略，阻碍了研发工作的顺利进行。对此，相关单位及企业有必要积极结合市场形势及技术资源情况，加大技术及优势产品研发力度，杜绝同质化竞争。相关工作者在研发新技术、新产品的过程中，应坚持从全局出发，进行科学合理的设计及选择。如对于复杂分子，由于合成步骤较长，且适用催化剂的成本也较为高昂，灵活性较低，在技术、产品研发中应慎重考虑，对于路线简单的大规模合成，催化剂的成本权重又较大，应用及研究的积极性有限，这就需要相关工作者理性地进行定夺，提升产品及技术的适配性。

3.2注重产研结合，提升产业化能力

目前催化技术产业化程度还有较大的提升空间，相关机构对催化技术的研究，往往过于重视增强技术的创新性，忽视针对技术研发，设定合理的时间节点与目标导向，难以发掘催化技术在精细化工产品生产中的更为广阔的应用机会，阻碍了技术研发进程。对于此，建议有机合成、药物合成、精细有机合成等学科领域的专家聚集到一起，组建科研团队，与市场占有率较高且具有一定影响力的企业展开倾力合作，在行业中形成更为完善的产学研合作模式，促进科研与产业的紧密结合，提升技术产业化程度。

3.3强化有机合成技术与生物技术交叉集成

以医药、农药或其他功能性化工品为基础的精细化学品，及结构明确的高效工业产品，代表了现代工业有机化学的发展方向，代表了行业的进步方向。而对此类产品的生产，离不开对有机合成技术的应用，但这类技术在生产过程中，为生态环境带来的污染较为严重，不符合生态文明建设理念。因此建议相关工作者大力推进有机合成技术与生物技术的交叉集成，借助后者的绿色、安全特点，提升精细化工产品集成的环境友好性，创造良好的生态效益，解决精细化工生产现存问题，为市场提供更多的技术、产品及产业机会，促进行业的进步发展。

4结语

综上所述，催化技术在精细化学品生产中有着极高的应用率，为提升生产效率及生产质量提供了重要的技术手段，相关工作者应当加强对此类技术的研究，帮助企业结合技术、市场实际情况，生产多元化的具有市场优势的精细化工产品，综合利用多种不同的催化技术，实现化学催化技术与生物催化技术的优势互补，优化技术工艺，为企业的进步发展提供源源不断的技术支持。同时化工生产企业也应不断完善对各种先进技术的引入及应用，提升产品研发的战略性，促进化工行业向高端化、精细化、绿色化发展。

参考文献：

[1]邓伟，林镇浩，熊哲，等.生物油电催化加氢提质技术研究进展[J].化工学报，2021，72（10）：4987-5001.

[2]王志强，李成禄，巴文远.催化加氢技术影响因素分析及其在精细化工中的应用[J].化工设计通讯，2019，45（10）：119+151.

[3]田洪伟.催化加氢技术在精细化工中的应用[J].化工设计通讯，2018，44（07）：158-160.