畜牧家禽網(wǎng)首頁 > 技術(shù)中心> 三農(nóng)人物 > 湖南:從研究員到董事長
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段湘生網(wǎng)名瀟湘之子,除了寓意名字和湖南情結(jié)外,談起這個網(wǎng)名還有一個故事。在2006年3月29日長沙首發(fā)的記錄湖湘青年科技精英成長軌跡的大型畫冊取名《瀟湘之子》,全書通過圖文并茂的形式,展示了114位中國青年科技獎或湖南省青年科技獎得主的成材歷程和感人風(fēng)采,而其中正有段湘生的化學(xué)人生片段。
此時瀟湘之子已多年擔(dān)任海利化工股份的研究員,并且長期從事農(nóng)藥科研和有機合成開發(fā)工作,作為課題主要負(fù)責(zé)人,先后取得科研成果20多項,其中,國家及省部級科技攻關(guān)、科技成果重點推廣、技改、中試項目10項。在農(nóng)化領(lǐng)域的研究成果包括“年產(chǎn)30噸殘殺威中間試驗”、“高毒有機磷替代品種——甲基嘧啶磷的開發(fā)研究”、“新型殺蟲劑HNPC—A9908的研制與開發(fā)”、“高效、低毒殺蟲劑嘧啶磷的開發(fā)研究”、“年產(chǎn)500噸好安威原藥生產(chǎn)技改項目”、“高效殺蟲劑硫雙滅多威的開發(fā)研究”等;已產(chǎn)業(yè)化的項目近10項;所主持的“殘殺威原藥技術(shù)開發(fā)”、“年產(chǎn)30噸丁硫克百威中間試驗”,分別于2001年、1998年獲國家科技進(jìn)步二等獎(排名第四)、湖南省科技進(jìn)步二等獎(排名第一),此外,他還獲得化工部科技進(jìn)步二等獎、“湖南省優(yōu)秀工程咨詢一等獎”(排名第四)、國家發(fā)明專利(排名第二)各一項。他在《精細(xì)化工》、《農(nóng)藥》、《湖南化工》等學(xué)術(shù)刊物及省級以上學(xué)術(shù)交流會議上先后發(fā)表科研論文近20篇。指導(dǎo)和培養(yǎng)初、中級專業(yè)技術(shù)人員數(shù)十名。
而從研究到做企業(yè)的改變則恰恰是4-二氨基吡啶(DMAP)這個萬能超強親核催化劑。
4-二甲氨基吡啶是一種廣泛應(yīng)用于化學(xué)合成的新型高效催化劑,在有機合成、藥物合成、農(nóng)藥、染料、香料等合成的酰化、烷基化、醚化等多種類型的反應(yīng)中有較高的催化能力,對提高收率有極其明顯的效果。1、用量小,通常每摩爾反應(yīng)物只需用到0.05-0.2毫摩爾即可;2、反應(yīng)條件溫和,一般室溫下即可進(jìn)行反應(yīng);3、溶劑選擇范圍廣,常規(guī)溶劑均可適用;4、反應(yīng)時間大大縮短; 5、反應(yīng)的收率高,如用吡啶幾乎不反應(yīng)的空間位阻大的化合物,使用DMAP作催化劑,收率可達(dá)80-90%。
2001年段湘生,曾文平,聶萍在精細(xì)化工中間體發(fā)表4-二甲氨基吡啶的合成及應(yīng)用
也正是看到DMAP的強大催化能力和廣泛的應(yīng)用范圍,段湘生和他的團(tuán)隊決定創(chuàng)立斯派克(chemspark)致力于DMAP的產(chǎn)業(yè)化。
經(jīng)過多年的發(fā)展,斯派克已成為國內(nèi)領(lǐng)先的4-二甲氨基吡啶的生產(chǎn)商,并且出口到歐美日韓印度的全球化學(xué)產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)的國家和地區(qū),并于2014年實現(xiàn)新三版成功掛牌。
附:4-二甲氨基吡啶的應(yīng)用反應(yīng)(摘自段湘生,曾文平,聶萍在精細(xì)化工中間體發(fā)表4-二甲氨基吡啶的合成及應(yīng)用)
1、酯化反應(yīng):羧酸和醇的酯化反應(yīng)需在較高的溫度下進(jìn)行,但對于氨基酸的酯化,在高溫時易得到消旋化產(chǎn)物。而在DMAP存在下,可以在較低的溫度下快速酯化,避免了在反應(yīng)過程中原料和產(chǎn)物的消旋化。
2、酰化反應(yīng):?;磻?yīng)是有機合成中應(yīng)用最廣泛的單元反應(yīng)。DMAP已普遍應(yīng)用于高位阻、低活性的醇、酚的?;磻?yīng),顯著地提高了反應(yīng)收率,并且使反應(yīng)條件變得溫和。
3、酰胺化反應(yīng):對于一些位阻大,反應(yīng)活性差的胺類,?;磻?yīng)常用吡啶或三乙胺作催化劑,反應(yīng)條件苛刻,反應(yīng)收率低;用DMAP作催化劑時,可使反應(yīng)在比較溫和的條件下順利進(jìn)行。
4、異氰酸酯的反應(yīng):羧酸與異氰酸酯的反應(yīng),以DMAP替代吡啶作催化劑時,反應(yīng)速度可大大提高。例如:苯乙酸與苯基異氰酸酯反應(yīng),用DMAP作催化劑,在24度下,反應(yīng)5min,產(chǎn)率可達(dá)66%;而用吡啶作催化劑時,反應(yīng)2h,產(chǎn)率僅為53%。該方法還可用在氨芐青霉素的半合成上。苯基異氰酸酯在DMAP催化下與亞磺酸反應(yīng),可得到高產(chǎn)率的亞磺酰胺。
5、醇和酚的醚化反應(yīng):DMAP首先是作為?;呋瘎┦褂?,但隨著對DMAP催化機理的更深入研究,DMAP也可用來催化醇和酚的醚化反應(yīng)。如醇與三苯甲基氯化物的醚化反應(yīng),以DMAP為催化劑時,收率可提高20%——30%。酚的甲基化反應(yīng),在DMAP催化下酚與碳酸二甲酯的反應(yīng)很完全,副產(chǎn)物為CO2、甲醇,無三廢,同時還可避免使用高毒的硫酸二甲酯,酚與碳酸二甲酯的反應(yīng)很完全,副產(chǎn)物為CO2、甲醇,無三廢,同時還可避免使用高毒的硫酸二甲酯。
6、大環(huán)化合物的合成:由于DMAP優(yōu)越的催化性能,它的應(yīng)用范圍愈來愈廣,特別是在某些天然大環(huán)化合物的合成上,可以明顯地改善反應(yīng)條件,提高產(chǎn)率及產(chǎn)品純度。
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