精细化工发展的战略目标是高科技领域的开发研究
➢ 世界各国现在都在大力发展精细化工，已使整个化学工业 向高精尖方向取得了长足的进步。
➢ 有关的新科技领域包括：各类新型化工材料（功能高分子 材料、复合材料）、新能源、电子信息技术、生物技术（ 包括发酵技术、生物酶技术、细胞融合技术、基因重组技 术等）、航空航天技术和海洋开发技术等。
对羟基苯甲醛
重点突破：催化剂结构与性能关系
医药
香水
佘远斌等，中国发明专利，申请号：200910243127.5
杜鹃素
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精细化学品开发步骤图示
精细化工科学创新的内涵
化学 方法
化工 过程
分子设计
工方艺法 创创新新
清洁 制造
功能产品
功能 导向
应用功能、经济价值、环境效应
理论 规律
结构 创新
应用 需求
产品分类：按功能化程度分类
附 加
争夺的重 要制高点
值
1.5-5
1
基本原料
大宗化学品
5-100+
精细化学品
国民经济 社会发展 国防建设
加工深度、应用功能化
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➢精细化工的发展趋势
发展原料工业 重视基础产品 加强应用研究 优化复配技术 重视剂型改造 开拓新兴领域
精细化工的发展重点及动向
精细化工的发展重点及动向
优先发展的关键技术（3）
增效复配技术 ➢ 发达国家化工产品数量与商品数量之比为 1:20 ，我国目前仅
为 1:1.5 ，不仅品种数量少，而且质量差。关键的原因之一 是增效复配技术落后。 ➢ 需要加强这方面的应用基础研究及应用技术研究，如专门研 究表面活性剂的分离方法、洗涤作用、表面改性、微胶囊化 、薄膜化及超微粒化技术等。由于应用对象的特殊性，很难 采用单一的化合物来满足用户的要求，配方以及复配技术的 研究就成为产品好坏的决定性因素。
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助剂：19个门类
印染助剂、塑料助剂、橡胶助剂、水处理化 学品、纤维抽丝用油剂、有机抽提剂、高分 子聚合物添加剂、表面活性剂、皮革化学品、 农药用助剂、油田化学品、混凝土外加剂、 机械和治金用助剂、油品添加剂、炭黑、吸 附剂、电子用化学品、造纸用化学品、其它 助剂
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新领域精细化工产品
表面活性剂、水处理化学品、造纸化学 品、皮革化学品、油田化学品、胶粘剂、 生物化工产品、电子化学品、纤维素衍 生物、聚丙烯酰胺、丙烯酸及其酯、气 雾剂、饲料添加剂、食品添加剂
Raw material consumption (kg/kg) Energy consumption (kJ/kg) uses
Value added
Molecular complexity
high
high
specific high high
low
low
diverse low low
Paul Ashall, 2008
有机合成是化学中最具有创造性、又最具实用性的一门学科。 有机合成是有机化学的中心，也是有机化学中最富有活力的分支学科。
有机合成不但能够合成自然界中已有的任何分子，而且还可以 有意识地、有目标地制备人们所期望的，具有各种特定功能的 新型化合物分子。
有机合成化学 是有机化学中最富有活力的分支学科
有机合成化学家的目的： （ 1）在实验室内用人工的方法来复制自然界
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生物分子荧光探针的应用
●生命科学研究 ● 医学诊断
生物芯片
– DNA芯片 – 蛋白质芯片
DNA序列分析 荧光免疫分析 细胞染色 细胞内小分子(离子)的探测
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OLED：有机平板显示的新星
省电、高亮度、柔性、体积小等优势
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精细化工的生态经济性问题
●采用无毒无害的原料； ●在无毒无害的条件下反应； ●具有“原子经济性”，即零排放； ●产品环境友好； ●满足“物美价廉”的传统标准.
➢ 4.姚蒙正主编. 精细化工产品合成原理，中国石化出版社， 2000
➢ 5.钱旭红主编. 工业精细有机合成原理.化学工业出版社， 2001
• 6. The ULLMANN‘s（乌尔曼） Encyclopedia of Industrial Chemistry
• 7. PETER J. DUNN, Sustainable Catalysis, _Challenges and Practices for the Pharmaceutical and Fine Chemical Industries, 2013, John Wiley & Sons, Inc
的产物，用以证明它的结构。 （2）根据人们的需要来改造有机分子结构或
及技ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ开发费等。
• 利润（20%以上为高利润）
Characteristics of fine versus bulk chemicals
characteristic
Fine chemical e.g. ibuprofen
Bulk chemical
e.g sulphuric acid
scale
small
精细化学品合成
Fine Chemicals Synthesis
参考书籍
➢ 1. 唐培堃主编. 精细有机合成化学及工艺学(第二版）.天 津大学出版社，2005
➢ 2.唐培堃编. 精细有机合成化学与工艺学学习指导.化学工 业出版社，2004
➢ 3. 张友兰主编. 有机精细化学品合成及应用实验.化学工 业出版社，2005
– 专用化学品：以及产量小、品种多、经过复配 加工、具有专门功能、需根据其使用效果进行 调整产品性能的高附加值的化学品。
中国、日本定义：
– 精细化学品及专用化学品统称精细化工产品。
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11个精细化工大类
农药、染料、涂料(包括油漆和油墨)、 颜料、试剂和高纯物、信息用化学品 (包括感光材料和磁性记录材料)、食品 和饲料添加剂、粘合剂、催化剂和各种 助剂、化学药品和日用化学品、功能高 分子材料。
精细化工行业的特点
是化学工业的深度加工、技术密集型行业 对国民经济、国防建设、人们生活影响巨大 研发要求高、技术含量高、生产过程复杂 售后服务、个性化服务要求高
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精细化工的发展趋势
➢精细化工在国民经济中的重要作用
直接用作最终产品或其主要成分 增加或赋予各种材料以特性 增加和保障农、林、牧、渔业的丰产丰收 丰富人民生活 促进其他行业技术进步 高经济效益
精细化工的发展重点及动向
优先发展的关键技术（1）
新催化技术（精细有机合成） ➢ 设计和开发出若干具有高活性、高选择性、立体定向、稳
定性好、寿命长的高效催化剂和相应的催化技术，以满足 精细化工发展的国内外市场的需要。 ➢ 重点是开发膜催化剂、稀土络合催化剂、沸石择型催化剂 、固体超强酸催化剂等，以及相转移催化技术、立体定向 合成技术、固定化酶发酵技术等特种技术。
化学和化工融合，理论和应用结合 在设计理论和实现方法的源头创新
精细有机合成
精细有机合成是制备精细化学品（复配产品的主要 原料）的主要途径
精细有机合成（工业）：就是利用上述基本有机合 成工业所得到的有机原料，通过各种有机中间体的 制备，最后合成出具有特定用途的小批量、高纯度 化学品的工业。如医药、香料、染料和农药等等。
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➢精细化工的特点
精细化工即精细化学工业，是生产精细化学品 的工业。
涉及到剂型制备和商品化技术密集度高 品种多，生产规模小，多为间歇操作的液相反应，常
采用多品种的综合生产流程或单元反应流程 附加价值和经济效益高 产品质量要求高，知识密集度高；产品更新换代快、
寿命短；研究开发难度大、费用高 技术密集度高 商品性强，市场竞争激烈，应用技术和技术服务重要
产量出口量世界第一位： 染料、颜料
产量出口量世界第二位： 农药、涂料
精细化工研究的前沿
●分子功能的强化 ●技术过程的生态经济性
我国精细化工存在的主要问题
●自主知识产权少 ●技术含量低
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新技术领域的功能拓展
生物技术：生物精细化学品 信息技术：信息精细化学品 材料技术：精细化工新材料 能源技术：光电转换材料与器件 航天技术：航天精细化学品 海洋技术：海洋精细化学品
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能源：染料敏化太阳能电池
阳极：染料敏化半导体薄膜 TiO2 : 5~20um,1~4mg/cm2 阴极：镀铂的导电玻璃 电解质：I3- / I导电玻璃：8~10Ω
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信息精细化学品：数码喷墨墨水
数码喷墨应用领域
• 广告业 • 展览业 • 彩色照相业 • 印刷制板业 • 纺织印花业 • 陶艺业 • 电路与半导体制造业 • 生物芯片制造
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精细化工的发展重点及动向
优先发展的关键技术（1）
精细有机合成的关键技术 ➢ 设计和开发出若干具有高活性、高选择性、立体定向、稳
定性好、寿命长的高效催化剂和相应的催化技术，以满足 精细化工发展的国内外市场的需要。 ➢ 重点是开发膜催化剂、稀土络合催化剂、沸石择型催化剂 、固体超强酸催化剂等，以及相转移催化技术、立体定向 合成技术、固定化酶发酵技术等特种技术。
• 8. Peter Pollak, Fine Chemicals, 2rd, 2011, John Wiley & Sons, Inc.
精细化学品的定义、分类与特点
➢精细化学品的定义
凡能增进或赋予一种（类）产品以特定的功能或本 身拥有特定的功能的小批量制造和应用的、技术密 集度高、附加值高、纯度高的化学品。
large
price
22 $/kg
0.08 $/kg
Process type synthesis
batch Multi-step
Paul Ashall, 2008
continuous Few steps