楊凱
摘 要: 針對國內(nèi)氟化工行業(yè)高端精細(xì)化學(xué)品發(fā)展不足的現(xiàn)狀,相關(guān)科研院所和企業(yè)必然繼續(xù)加大在含氟精細(xì)化學(xué)品領(lǐng)域的開發(fā)和研究。重點針對含氟中間體和含氟精細(xì)化學(xué)品的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢作簡單分析。
關(guān)鍵詞: 含氟中間體;醫(yī)藥;農(nóng)藥;染料;表面活性劑
1含氟中間體
我國已開發(fā)出的含氟中間體數(shù)量雖然達(dá)百余種,也形成了一些骨干生產(chǎn)企業(yè),主要集中在遼寧、浙江、江蘇和江西等地,山東、河南等地也有少量生產(chǎn)。但是大部分作為中間體產(chǎn)品出口國際市場,多數(shù)屬于國際過期專利的仿制,沒有自主知識產(chǎn)權(quán),所以無法有效拉動國內(nèi)市場。在全球制藥業(yè)正處于快速增長時期的推動下,含氟中間體的需求量也在膨脹,我國企業(yè)應(yīng)積極搶灘未來市場份額,著眼于國內(nèi)和國際兩個市場。
1.1芳香族含氟中間體
芳香族含氟中間體又可細(xì)分為苯系列和甲苯系列。
苯系列主要有氟苯、2,4-二氯氟苯、對氟苯酚、對氟苯甲酰氯、3-氯-4-氟苯胺、4-溴-2-氟苯胺、4-氯-4-氟苯甲酮等[3]。這些都是近幾年比較暢銷的中間體,市場前景較好,具有很強的市場競爭力。國內(nèi)永太科技已成為氟精細(xì)化學(xué)品的龍頭企業(yè),是行業(yè)內(nèi)產(chǎn)品鏈最完善、產(chǎn)能最大的苯系列生產(chǎn)商之一,形成了多樣且相互關(guān)聯(lián)的多條苯系含氟中間體生產(chǎn)線,包括4大系列20多種產(chǎn)品。
甲苯系列主要有三氟甲苯、鄰氯三氟甲基苯、間氯三氟甲基苯、對氯三氟甲基苯、3,5-二硝基三氟甲苯、3,5-二氨基三氟甲苯、間溴三氟甲苯、2-氯-5-溴三氟甲基苯、間羥基三氟甲苯、對三氟甲基苯胺和三氟苯甲酸等。
從整體上看,我國苯系列中間體發(fā)展較早,產(chǎn)能普遍過剩。而三氟甲基、三氟甲氧基中間體發(fā)展較晚,近年來發(fā)展速度較快,潛力較大,是未來芳香族含氟中間體發(fā)展的重點方向。
1.2脂肪族含氟中間體
目前,脂肪族含氟中間體主要有三氟乙醇、三氟乙酸、三氟乙醛、三氟乙腈、全氟三乙胺、全氟三丙胺、全氟三丁胺、全氟三戊胺、四氟丙酸鈉、四氟丙醇、六氟異丙醇、六氟丙烯、六氟丁醇、六氟丙酮、全氟環(huán)氧丙烷、三氯三氟乙烷、二氟氯甲烷和三氟乙酰乙酸乙酯等。脂肪族含氟中間體由于下游用戶少,市場需求小,業(yè)內(nèi)關(guān)注較少。
1.3雜環(huán)含氟中間體
目前,雜環(huán)含氟中間體主要有5-氟尿嘧啶、5-氟胞嘧啶、三聚氟氰、2-氯-5-三氟甲基吡啶、2-羥基-5-三氟甲基吡啶、2-羥基-3-氯-5-三氟甲基吡啶、2,3-二氯-5-三氟甲基吡啶、2,3-二氟-5-氯吡啶、2,5-二氯-5-氟吡啶、6-三氟甲基-1-羥基吡啶、2-氯-3-氟吡啶、2-甲基-3-氟-6-乙酰胺基吡啶、2,6-二氯-3-氟-5-甲酸基吡啶和3,5-二氯-2,4,6-三氟吡啶等。
含氟中間體未來發(fā)展趨勢:高效溫和地引入氟、二氟亞甲基、三氟甲基、三氟甲硫基取代基的合成方法將是含氟中間體研究的熱點。未來預(yù)計含氟芳香族中間體因其整體處于成熟期,隨著技術(shù)水平的提高和下游應(yīng)用的拓展,預(yù)期市場呈平穩(wěn)增長趨勢;而脂肪族含氟中間體和雜環(huán)含氟中間體(特別是含氟吡啶類中間體)、功能制劑則會呈現(xiàn)快速增長的趨勢。
2含氟精細(xì)化學(xué)品
含氟精細(xì)化工產(chǎn)業(yè)已成為我國氟化工行業(yè)中增長最快、附加值最高的細(xì)分領(lǐng)域,新型含氟農(nóng)藥、醫(yī)藥、表面活性劑行業(yè)需求增長較快。總體來說,我國初級含氟精細(xì)化學(xué)品的生產(chǎn)技術(shù)水平已接近國外先進(jìn)公司,產(chǎn)品單耗、能耗得到有效降低。在脂肪族和雜環(huán)含氟精細(xì)化學(xué)品生產(chǎn)方面,我國已開發(fā)出了系列有競爭力的產(chǎn)品,整體處于上升期。
含氟精細(xì)化學(xué)品未來的發(fā)展方向:1)向高附加值產(chǎn)品發(fā)展,并做好新產(chǎn)品合成和應(yīng)用專利的申請保護(hù)工作;2)研究定向氟化劑含氟基團(tuán)引入技術(shù),開發(fā)新型氟化試劑、含氟合成砌塊和含氟官能化試劑,實現(xiàn)低成本合成;3)研究高效分離除雜技術(shù),滿足電子級、醫(yī)藥級領(lǐng)域?qū)Ξa(chǎn)品品質(zhì)的要求;4)研究近終端系統(tǒng)性應(yīng)用、副產(chǎn)物回收轉(zhuǎn)化再利用技術(shù),打破上下游合作不緊密的現(xiàn)狀。
2.1含氟醫(yī)藥
含氟醫(yī)藥大多數(shù)為少氟化合物,由于具有優(yōu)異的生物活性和生物體適應(yīng)性,含氟藥物的療效比一般藥物均強好幾倍,作用持久、副作用降低。全球含氟醫(yī)藥目前有400億美元的市場,因此近年來其開發(fā)研究備受關(guān)注。據(jù)統(tǒng)計,每年上市的新藥中大約有15%~20%都是有機氟化合物,含氟品種在新藥開發(fā)中有著相當(dāng)高的地位,特別是含氟雜環(huán)化合物,更是新藥開發(fā)的重點。
目前,含氟醫(yī)藥主要有氟喹諾酮類、氟西汀、拉索拉唑、氟康唑、5-氟尿嘧啶類、氟苯水楊酸和三氟哌多等。在含氟醫(yī)藥研發(fā)方面,含氟基團(tuán)、新型含氟基團(tuán)(如三氟甲基、二氟亞甲基、三氟甲硫基)的引入已成為新藥設(shè)計的重要手段,高選擇性、低成本的引入方式是未來重要的研究方向,尤其是雜環(huán)含氟化合物,是新藥研發(fā)的熱點。
2.2含氟農(nóng)藥
歷史經(jīng)驗表明,每次農(nóng)藥限用禁用都是農(nóng)藥工業(yè)發(fā)展再上一個臺階的契機,同時也給許多農(nóng)藥品種帶來良好的市場機遇和需求空間。由于氟原子及基團(tuán)特殊的理化性質(zhì)及當(dāng)前農(nóng)藥是向保護(hù)環(huán)境和生態(tài)平衡的方向發(fā)展,而含氟農(nóng)藥具有比較高的生物活性,可以降低農(nóng)藥使用量,近些年已成為農(nóng)藥領(lǐng)域開發(fā)的熱點,并得到廣泛的應(yīng)用。據(jù)不完全統(tǒng)計,近10年來國際上新開發(fā)的化學(xué)農(nóng)藥中,含氟化合物占比50%以上。目前全球開發(fā)并應(yīng)用的含氟農(nóng)藥大約有150種,含氟農(nóng)藥已經(jīng)成為高端品種和新農(nóng)藥的創(chuàng)制主體,成為世界農(nóng)藥發(fā)展的重點,具有良好應(yīng)用前景和較高附加值。
2.3含氟染料
含氟染料主要為活性染料,含氟活性染料的性能相對比較優(yōu)異,具有固色率高、用鹽量少、能耗低、處理時間短等特點,一般都用于高檔紡織品的生產(chǎn),目前價格較高。我國每年都要使用大量的活性染料。但是由于目前我國活性染料的品種較少,一些性能優(yōu)異的活性染料幾乎不能夠生產(chǎn),每年的進(jìn)口量較大。目前世界上僅有德司達(dá)、亨斯邁及科萊恩3家跨國公司能夠生產(chǎn)含氟活性染料。國內(nèi)麗源科技的含氟活性染料生產(chǎn)線投產(chǎn)后,成為全球第4條含氟活性染料生產(chǎn)線,打破了國際企業(yè)對我國市場的壟斷,在一定程度上降低了我國對進(jìn)口含氟活性染料的依賴程度,也促進(jìn)了我國印染行業(yè)國際競爭力的提高,還可以減小我國印染行業(yè)的環(huán)境污染程度。因此,含氟活性染料成為了目前研究的熱點。主要的含氟活性染料目前有兩大類:含氟嘧啶型和含氟三嗪型。
2.4含氟表面活性劑
含氟表面活性劑是特種表面活性劑的一種,因具有高化學(xué)穩(wěn)定性、高熱穩(wěn)定性、憎水憎油及環(huán)境友好等優(yōu)點,使其在化學(xué)、紡織、石油和消防等眾多行業(yè)有廣泛應(yīng)用[9]。在石油工業(yè)中,它被廣泛用于鉆井、驅(qū)油、原油降黏降凝和煉油等各生產(chǎn)環(huán)節(jié),已逐漸成為不可或缺的化學(xué)助劑。而國內(nèi)多用作纖維整理劑,目前市面上常用的含氟表面活性劑為全氟辛基磺酸(PFOS)或全氟辛酸(PFOA)類。研究表明:此類含氟表面活性劑具有很高的生物蓄積性和多種毒性,具有持久性有機污染物特征,對人體的健康和生態(tài)環(huán)境存在潛在的危害。歐洲議會和美國環(huán)境保護(hù)署分別出臺了PFOS禁令和PFOA自主削減計劃。
綜上所述,未來含氟精細(xì)化學(xué)品的發(fā)展應(yīng)重點做好產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整,配套生產(chǎn)下游產(chǎn)品,注重自主知識產(chǎn)權(quán)保護(hù),從而提高企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力和核心競爭力。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整重點要開發(fā)技術(shù)含量高、附加值高和成長性好的含氟精細(xì)化工產(chǎn)品。
3結(jié)語
“十三五”是我國氟化工產(chǎn)業(yè)“轉(zhuǎn)型升級,創(chuàng)新發(fā)展”的重要時期,氟化工運行將出現(xiàn)分化,傳統(tǒng)產(chǎn)品維持弱勢運行格局,而含氟精細(xì)化學(xué)品的盈利會相對可觀。應(yīng)加大新產(chǎn)品的研究開發(fā)力度,提升產(chǎn)品附加值,做好企業(yè)的轉(zhuǎn)型升級工作,解決國內(nèi)企業(yè)對大部分含氟精細(xì)產(chǎn)品長期依賴進(jìn)口的局面。在產(chǎn)品不斷優(yōu)化的過程中,不斷增強技術(shù)創(chuàng)新能力,從而提高產(chǎn)品價值,實現(xiàn)效益最大化。同時,隨著我國有機氟化學(xué)的應(yīng)用與開發(fā)研究的不斷深入,含氟精細(xì)化學(xué)品國內(nèi)市場的優(yōu)勢也越來越明顯,市場發(fā)展前景十分廣闊。
參考文獻(xiàn)
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