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含氟中间体及其精细化学品现状及发展分析

2018-05-21杨凯

科学与财富 2018年7期
关键词:表面活性剂染料医药

杨凯

摘 要: 针对国内氟化工行业高端精细化学品发展不足的现状,相关科研院所和企业必然继续加大在含氟精细化学品领域的开发和研究。重点针对含氟中间体和含氟精细化学品的发展现状和趋势作简单分析。

关键词: 含氟中间体;医药;农药;染料;表面活性剂

1含氟中间体

我国已开发出的含氟中间体数量虽然达百余种,也形成了一些骨干生产企业,主要集中在辽宁、浙江、江苏和江西等地,山东、河南等地也有少量生产。但是大部分作为中间体产品出口国际市场,多数属于国际过期专利的仿制,没有自主知识产权,所以无法有效拉动国内市场。在全球制药业正处于快速增长时期的推动下,含氟中间体的需求量也在膨胀,我国企业应积极抢滩未来市场份额,着眼于国内和国际两个市场。

1.1芳香族含氟中间体

芳香族含氟中间体又可细分为苯系列和甲苯系列。

苯系列主要有氟苯、2,4-二氯氟苯、对氟苯酚、对氟苯甲酰氯、3-氯-4-氟苯胺、4-溴-2-氟苯胺、4-氯-4-氟苯甲酮等[3]。这些都是近几年比较畅销的中间体,市场前景较好,具有很强的市场竞争力。国内永太科技已成为氟精细化学品的龙头企业,是行业内产品链最完善、产能最大的苯系列生产商之一,形成了多样且相互关联的多条苯系含氟中间体生产线,包括4大系列20多种产品。

甲苯系列主要有三氟甲苯、邻氯三氟甲基苯、间氯三氟甲基苯、对氯三氟甲基苯、3,5-二硝基三氟甲苯、3,5-二氨基三氟甲苯、间溴三氟甲苯、2-氯-5-溴三氟甲基苯、间羟基三氟甲苯、对三氟甲基苯胺和三氟苯甲酸等。

从整体上看,我国苯系列中间体发展较早,产能普遍过剩。而三氟甲基、三氟甲氧基中间体发展较晚,近年来发展速度较快,潜力较大,是未来芳香族含氟中间体发展的重点方向。

1.2脂肪族含氟中间体

目前,脂肪族含氟中间体主要有三氟乙醇、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、四氟丙酸钠、四氟丙醇、六氟异丙醇、六氟丙烯、六氟丁醇、六氟丙酮、全氟环氧丙烷、三氯三氟乙烷、二氟氯甲烷和三氟乙酰乙酸乙酯等。脂肪族含氟中间体由于下游用户少,市场需求小,业内关注较少。

1.3杂环含氟中间体

目前,杂环含氟中间体主要有5-氟尿嘧啶、5-氟胞嘧啶、三聚氟氰、2-氯-5-三氟甲基吡啶、2-羟基-5-三氟甲基吡啶、2-羟基-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-羟基吡啶、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。

含氟中间体未来发展趋势:高效温和地引入氟、二氟亚甲基、三氟甲基、三氟甲硫基取代基的合成方法将是含氟中间体研究的热点。未来预计含氟芳香族中间体因其整体处于成熟期,随着技术水平的提高和下游应用的拓展,预期市场呈平稳增长趋势;而脂肪族含氟中间体和杂环含氟中间体(特别是含氟吡啶类中间体)、功能制剂则会呈现快速增长的趋势。

2含氟精细化学品

含氟精细化工产业已成为我国氟化工行业中增长最快、附加值最高的细分领域,新型含氟农药、医药、表面活性剂行业需求增长较快。总体来说,我国初级含氟精细化学品的生产技术水平已接近国外先进公司,产品单耗、能耗得到有效降低。在脂肪族和杂环含氟精细化学品生产方面,我国已开发出了系列有竞争力的产品,整体处于上升期。

含氟精细化学品未来的发展方向:1)向高附加值产品发展,并做好新产品合成和应用专利的申请保护工作;2)研究定向氟化剂含氟基团引入技术,开发新型氟化试剂、含氟合成砌块和含氟官能化试剂,实现低成本合成;3)研究高效分离除杂技术,满足电子级、医药级领域对产品品质的要求;4)研究近终端系统性应用、副产物回收转化再利用技术,打破上下游合作不紧密的现状。

2.1含氟医药

含氟医药大多数为少氟化合物,由于具有优异的生物活性和生物体适应性,含氟药物的疗效比一般药物均强好几倍,作用持久、副作用降低。全球含氟医药目前有400亿美元的市场,因此近年来其开发研究备受关注。据统计,每年上市的新药中大约有15%~20%都是有机氟化合物,含氟品种在新药开发中有着相当高的地位,特别是含氟杂环化合物,更是新药开发的重点。

目前,含氟医药主要有氟喹诺酮类、氟西汀、拉索拉唑、氟康唑、5-氟尿嘧啶类、氟苯水杨酸和三氟哌多等。在含氟医药研发方面,含氟基团、新型含氟基团(如三氟甲基、二氟亚甲基、三氟甲硫基)的引入已成为新药设计的重要手段,高选择性、低成本的引入方式是未来重要的研究方向,尤其是杂环含氟化合物,是新药研发的热点。

2.2含氟农药

历史经验表明,每次农药限用禁用都是农药工业发展再上一个台阶的契机,同时也给许多农药品种带来良好的市场机遇和需求空间。由于氟原子及基团特殊的理化性质及当前农药是向保护环境和生态平衡的方向发展,而含氟农药具有比较高的生物活性,可以降低农药使用量,近些年已成为农药领域开发的热点,并得到广泛的应用。据不完全统计,近10年来国际上新开发的化学农药中,含氟化合物占比50%以上。目前全球开发并应用的含氟农药大约有150种,含氟农药已经成为高端品种和新农药的创制主体,成为世界农药发展的重点,具有良好应用前景和较高附加值。

2.3含氟染料

含氟染料主要为活性染料,含氟活性染料的性能相对比较优异,具有固色率高、用盐量少、能耗低、处理时间短等特点,一般都用于高档纺织品的生产,目前价格较高。我国每年都要使用大量的活性染料。但是由于目前我国活性染料的品种较少,一些性能优异的活性染料几乎不能够生产,每年的进口量较大。目前世界上仅有德司达、亨斯迈及科莱恩3家跨国公司能够生产含氟活性染料。国内丽源科技的含氟活性染料生产线投产后,成为全球第4条含氟活性染料生产线,打破了国际企业对我国市场的垄断,在一定程度上降低了我国对进口含氟活性染料的依赖程度,也促进了我国印染行业国际竞争力的提高,还可以减小我国印染行业的环境污染程度。因此,含氟活性染料成为了目前研究的热点。主要的含氟活性染料目前有两大类:含氟嘧啶型和含氟三嗪型。

2.4含氟表面活性剂

含氟表面活性剂是特种表面活性剂的一种,因具有高化学稳定性、高热稳定性、憎水憎油及环境友好等优点,使其在化学、纺织、石油和消防等众多行业有广泛应用[9]。在石油工业中,它被广泛用于鉆井、驱油、原油降黏降凝和炼油等各生产环节,已逐渐成为不可或缺的化学助剂。而国内多用作纤维整理剂,目前市面上常用的含氟表面活性剂为全氟辛基磺酸(PFOS)或全氟辛酸(PFOA)类。研究表明:此类含氟表面活性剂具有很高的生物蓄积性和多种毒性,具有持久性有机污染物特征,对人体的健康和生态环境存在潜在的危害。欧洲议会和美国环境保护署分别出台了PFOS禁令和PFOA自主削减计划。

综上所述,未来含氟精细化学品的发展应重点做好产品结构调整,配套生产下游产品,注重自主知识产权保护,从而提高企业技术创新能力和核心竞争力。产品结构调整重点要开发技术含量高、附加值高和成长性好的含氟精细化工产品。

3结语

“十三五”是我国氟化工产业“转型升级,创新发展”的重要时期,氟化工运行将出现分化,传统产品维持弱势运行格局,而含氟精细化学品的盈利会相对可观。应加大新产品的研究开发力度,提升产品附加值,做好企业的转型升级工作,解决国内企业对大部分含氟精细产品长期依赖进口的局面。在产品不断优化的过程中,不断增强技术创新能力,从而提高产品价值,实现效益最大化。同时,随着我国有机氟化学的应用与开发研究的不断深入,含氟精细化学品国内市场的优势也越来越明显,市场发展前景十分广阔。

参考文献

[1]王琴,张鹏云. 含氟精细化学品研发现状及发展前景 [J]. 甘肃石油和化工,2013( 2) : 16 - 19.

[2]徐桂花,祝庆丰. 国内氟化工行业发展现状与趋势分析 [J]. 有机氟工业,2014( 3) : 6 - 10.

[3]杨沐成. 芳香族氟精细化学品的市场分析和研究[J]. 山东化工,2014,43( 2) : 160 - 161.

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