1. 국민 경제에서의 정밀 화학 물질의 지위
우리 모두는 정교화공이 정교한 화학품을 생산하는 화학산업이라는 것을 알고 있습니다. 주로 의약품, 염료, 농약, 페인트, 표면활성제, 촉매, 첨가제, 화학 시약 등 전통화학부문과 최근 20 년 동안 발전해 온 새로운 분야 (예: 식품첨가제, 사료 첨가제, 유전화학품, 전자공업용 화학품, 가죽 화학품, 가죽 화학품) 중국은 인구대국으로, 십억명의 생존과 삶의 질은 정교화공과 밀접한 관련이 있다. 식량 생산량을 늘리려면 다양한 고효율 저독성 농약, 식물 성장 조절제, 제초제, 복합비료가 필요하다. 이 질병에 대항하기 위해서는 다양한 약과 항생제가 필요하다. 석유화학공업에는 촉매제, 표면활성제, 석유첨가제, 고무첨가제가 필요하다. 의류와 실크 공업에는 고품질의 염료, 방직보조제, 물감이 필요하다. 환경을 미화하고, 생활조건을 개선하고, 다른 페인트와 접착제가 필요하다. 보도에 따르면 텔레비전 한 대는 2000 여 종의 화학 물질과 관련이 있으며, 그 중 대부분은 정교한 화학 물질이라고 한다.
바로 정교화공이 국민경제와 인민생활에 큰 기여를 했기 때문에 우리나라는' 육오',' 칠오',' 팔오',' 구오' 에서 정교화공을 국민경제발전의 전략적 중점으로 꼽았다. 20 여 년의 노력 끝에 중국의 정교화공은 큰 진전을 이루었다. 현재 우리나라 정교화공업은 총 1 1000 여 개, 전통 분야 정교화기업 7000 여 개, 그 중 염료, 물감 기업 1525 개, 농약 및 제제 가공업체 65438 개, 새로운 분야 정교화공 기업 3900 곳. 정교화공 총생산액은 6543.8+020 억원에 달하는데, 그중 새로운 분야 정교화공 생산액은 600 ~ 700 억원이다. 염료 농약 등 다양한 정밀 화학 제품 생산량이 세계 선두를 달리고 있다. 일부 정밀 화학 제품은 국내 수요를 충족시킬 수 있습니다.
정교화공의 발전은 농업, 의약, 방직 날염, 가죽, 제지 등 다른 업종의 의류, 음식, 행, 사용 수준을 촉진시켰다. 동시에 이들 산업에 경제적 이익을 가져왔다.
정교화공의 발전은 생명기술, 정보기술, 신소재, 신에너지 기술, 환경보호 등 첨단 기술의 발전을 보장한다.
정교화공의 발전은 촉매, 보조제, 특수가스, 특수재료 (방부, 고온, 내용제), 난연제, 막재료, 각종 첨가제, 산업표면활성제, 친환경 화학품 등을 직접 제공한다. 석유석화업계의 3 대 합성재료 (플라스틱, 고무, 섬유) 의 생산 가공에 사용되어 석유화학공업의 발전을 보장하고 촉진한다.
정교화공의 발전은 화학공업의 가공 깊이와 대형 석유회사, 화공회사의 경제적 효과를 높였다.
정교화공의 발전은 국가 화학공업의 전반적인 경제효과를 높이고 국가의 경제력을 증강시켰다.
오늘날, 정교화공은 이미 세계 화학공업 발전의 전략적 중점 중 하나가 되었으며, 화학공업의 치열한 경쟁의 초점 중 하나이다. 따라서 국가경제무역위는 공업구조조정' 10' 계획 개요에서 화학공업의 발전은' 화학비료, 농약, 정교한 화학품' 에 중점을 두어야 한다고 지적했다. 화학비료 농약은 식량 생산과 직결되기 때문에 정교화공도 식량생산만큼 중요하며 국내에만 발붙일 수 있고 외국에 의존해서는 안 되며 국계 민생에 없어서는 안 될 중요한 경제부문이다.
둘. 국내외 정밀 화학 개발 현황
세계 500 대 기업 중 17 개 화학업체가 있는데, 그 중 상위 몇 명은 듀폰, 바스프, 허스트, 바이엘, 미국 도씨, 스위스 스파바-가길인 것으로 집계됐다. 그들은 모두 100 년 이상의 역사를 가지고 있다. 70 년대 이전에는 모두 석유화공을 대대적으로 발전시켰지만, 나중에는 점차 정교화공으로 방향을 바꾸었다. 독일은 정밀 화학 물질을 개발한 최초의 국가이다. 그들은 50 년대 이전에 원료의 80% 정도를 차지한 석탄화공으로 출발했다. 그러나 석탄화공 노선과 효익이 좋지 않아 석유를 원료로 한 화학제품 비중이 65438 에서 0970 으로 80% 이상으로 급증했다.
듀폰은 세계 최대의 화학회사로 1802 에 설립되었다. 1980 정도에서 석유화공에서 정교화공으로의 전환으로 시작은 덕일보다 늦었지만 발전이 빠르다. 회사는 품질 향상, 비용 절감, 과거 일반 제품의 시장 경쟁력 향상을 목표로 하고 있습니다. 1980 년대 이래로 농약, 의약품, 특수 중합체, 복합 재료와 같은 특수 화학 제품의 생산이 확대되었습니다. 회사의 장기 목표는 건강품, 항암, 안티에이징 약, 바이오닉 의료 제품과 같은 생명과학 제품을 개발하는 것이다. 65438 에서 0995 까지 회사는 33 억 달러를 벌었다.
다우 화학회사는 1897 에 설립되었다. 1970 년대 말, 제품 구조조정을 통해 우리는 의약품과 각종 엔지니어링 중합체의 생산, 특히 자동차 페인트와 접착제를 강화했다. 회사의 1973 년 정교한 화학품 생산액은 5 억 4 천만 달러, 정교한 화학품 비율은 18%, 1996 년에는 50% 로 치솟았다. 90 년대 초에는 총생산액이 200 억 달러였고, 정교한 화학 생산액은 1 100 억 달러를 차지했다.
바스프, 허스트, 바이어는 독일 화공 기업의 세 가지 기둥이다. 이들 대부분은 합병, 양도, 판매를 수단으로 투자를 늘리고 기술력의 힘으로 핵심 업무를 실시하며 핵심 업무의 비중과 주도 제품의 시장 점유율을 높이기 위해 최선을 다하고 있다. 보건의료용품, 농용 화학품, 전자화학품, 의료진단용품, 정보영상용품, 항공우주화학품, 신소재 등 첨단기술 분야를 중점적으로 발전시켜 정교화제품의 과학기술 함량과 경제성을 크게 높였다. 바스프의 페인트, 감광성 수지 등 몇 가지 특색 제품의 매출이 총 매출의 비중을 차지하는 비중은 1980 년 65438+ 1 1% 에서 1995 년으로 상승했다 이 회사는 1994 년 매출액이 462 억 독일 마르크, 허스트 1996 년 매출액은 52 100 만 독일 마크, 바이엘1996 년 매출액이 521996 이었다 그들은 모두 첨단 기술의 발전을 매우 중시한다. 1995 년 말 현재 바이엘은 155000 개의 특허와 24,000 개의 제품을 획득했습니다. 그 의약 주도 제품은 이미 100 년의 역사를 가지고 있다.
스위스 Ciba-Jiaji 는 세계적으로 유명한 농약, 의약품, 염료, 첨가제, 화장품, 세제, 항공접착제 등의 제조업체입니다. 또한 세계 유일의 원료를 아웃소싱하여 정교한 화학 물질을 개발하는 대기업입니다. 1994 년 매출액 16 1 억 달러, 정교화율 세계 1 위, 80% 이상.
선진국은 경제효과와 발전의 필요성, 시장, 환경, 자원의 방향에 따라 화학공업의 제품 구조를 끊임없이 조정하고 있다. 그들의 변화의 중점은 정교화공이며, 정교화공 발전은 이미 세계적인 추세가 되었다. 199 1 년 전 세계 정밀 화학 물질 매출 400 억 달러 이상, 주로 서유럽, 미국, 일본에서. 1990 년대 초 선진국의 정교화품률은 약 55%, 90 년대 말에는 60% 로 상승했다. 정밀 화학 물질의 발전 속도는 줄곧 다른 업종보다 높다. 미국을 예로 들다. 80 년대 후반, 공업 성장률은 2.9%, 정교화공은 5% 에 달했다. 이들의 발전의 주요 목표는 의약보건품, 전자화학품, 특수고분자, 복합소재 등 특수제품의 생산을 확대하고 항암제, 바이오닉 의료제품, 무공해 고효율 제초제, 살균제 등 생명과학제품을 대대적으로 발전시키는 것이다.
1980 년대 우리나라가 정교화공을 중점 발전 목표로 삼은 이후 정책은 기울어지고 발전이 신속하다. "85" 기간 동안 정교화공학기술개발센터 10 개, 연간 생산능력 800 여만톤, 제품 약 1 만종, 연간 생산액 900 억원이 건설되어 어느 정도 기초를 다졌다. 20 세기 말까지 정밀 화학품 비율은 35% 에 달했다. 외국 선진국에 비해 차이가 크다. 그들은 16000 종의 정교화품이 필요하고, 전자업계만 7000 여 가지의 컬러텔레비전이 필요하고, 국산품 배합률은 20% 미만이고 나머지는 모두 수입에 의존한다. 나머지는 직물 정리제와 가죽 정리제 방면에서 공급이 부족하다. 게다가 우리나라 정교화공품의 품질, 품종, 기술 수준, 설비와 경험은 아직 많은 업계의 수요를 충족시키지 못하고 있다.
셋. 정교화공의 기회
정교화공은 사람들의 일상생활과 밀접한 관련이 있으며, 그 중요성은 식량 생산 못지않게 국가 안보와 관련이 있다. 따라서 정밀 화학은 중국의 기둥 산업 중 하나이다. 신세기 초에 정교화공은 국가경제무역위원회에 의해 발전의 중점 중 하나로 등재되었다. 이것은 정교화공의 좋은 기회 중 하나이다.
생산되는 정교한 화학 물질은 대부분 기술 신종, 품종 쇄신, 기술 전용성, 독점성, 공예 정교함, 분리 정화 정밀, 기술 집중도가 높고, 상대적 생산량이 적고, 부가가치와 기능성, 전용성이 높은 화학 물질이다. 국내외 많은 전문가 학자들은 2 1 세기의 정교화공을 첨단 기술로 정의했다. 외국의 첨단 기술 단지에는 프랑스 파리 서남 교외에 있는 Les Ulis 하이테크 단지와 같은 정교한 화공 기업들이 많이 있다. (윌리엄 셰익스피어, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 과학명언) 집도 마찬가지다. 상해 소주 항주의 첨단 기술 개발구에는 대량의 정밀 화공 기업이 있다. 하이테크 기업이라면 정책, 융자, 대외 무역, 토지 취득, 취업 등의 특혜 조건을 누릴 수 있다. 이것은 정교화공의 좋은 기회 중 하나이다.
현재, 세계 각지에서 산업 구조 조정이 진행되고 있다. 환경 보호 요구가 높아지면서 유럽, 미국, 일본 등 공업화 국가들이 잇달아 많은 화공 기업을 개발도상국으로 이전했다. 그들은 오염을 옮기려고 노력했지만, 하이테크 정밀 화학 생산을 일정량 외국으로 옮긴 것은 사실이며, 이러한 추세는 계속 확대되고 있다. 세계 경제판도로 볼 때 이런 이전을 받아들일 수 있는 것은 주로 아시아 남미 아프리카다. 아프리카의 경제기술이 낙후되어 이런 이전을 감당할 수 없다. 브라질을 비롯한 남미 경제협력구는 경제, 기술, 자원에 대한 기초가 있지만 정치적 불안정과 경제적 위험은 외국인 투자자들을 놀라게 한다. 아시아 경제의 급속한 발전, 특히 동아시아와 남아시아 지역은 자연과 인적자원이 독특하고 경제기술 수준이 상당히 높다. 그중 아세안 10 개국 노동력이 싸고 중국과 인도가 가장 경쟁력이 있다. 중국의 정국이 안정되고, 정책이 우대하며, 시장 용량이 크고, 경제건설에 힘쓰고, 20 년간의 개혁개방을 위한 든든한 토대를 마련하기 때문에 중국은 인도보다 낫다. 1995 통계에 따르면, 중국에 있는 외자화공업업체는 거의 20,000 개, 그 중 정교화공업업체는 2206 개다. 특히 최근 몇 년 동안, 국제 다국적 기업들이 대규모로 중국에 진출했다. 예를 들면 독일 바이어가 상하이에 건설한 수합지생산업체, 일본 미천회사가 쓰촨 화학공장의 라이신, 미국 릴리사가 장쑤 남통에서 합성피리딘, 스위스 롱자는 광저우에 있는 니아산과 니코틴아미드, 미국 듀폰사와 상하이의 합자기업이다. 이것은 우리나라 정교화공 생산 수준의 향상과 정교화공의 발전을 촉진할 것이다. 이것은 정교화공의 좋은 기회 중 하나이다.
세계와 중국 하이테크놀로지의 발전과 함께 나노기술, 정보기술, 현대생명기술, 현대분리기술, 녹색화학 등 많은 하이테크놀로지가 정교화공과 결합해 하이테크놀로지 서비스를 위해 정교화공을 더욱 개조하고, 정교화제품의 응용 분야를 더욱 넓히고, 제품은 더욱 업그레이드, 정제, 복합, 기능화, 하이테크놀로지로 발전할 것이다. 따라서 각종 첨단 기술의 양성 상호 작용은 정교화공이 직면한 네 번째 좋은 기회이다.
이 네 가지 좋은 기회에 직면하여 국내 전문가와 식견 있는 사람들이 정밀 화공이 절대적으로 중국의 조양산업으로 앞날이 밝다는 데 동의하는 것도 놀라운 일이 아니다.
업계의 진보와 기업의 발전은 모두 우수한 전문가의 지원이 필요하다. 이것은 우리 학생들에게 시전 재능을 제공하는 곳이다. 사실, 우리 정교화학과 졸업생의 연간 취업률은 95% 에 달한다. 성 안팎의 많은 정밀 화공 기업들이 우리 학교에 와서 정밀 화공 졸업생을 도입하거나 채용할 것을 요구하였다. 사회에 정교화공업기업이 많고, 정교화공업의 경제효과가 보편적으로 좋고, 정교화제품 수출과 국내 시장 잠재력이 크며, 정교화공업 제품 발전 전망이 넓기 때문에, 정교화공 졸업생의 사회용량은 매우 크다. 예측 가능한 미래에는 고용 문제가 거의 없을 것이다.
넷. 정교화공의 발전 방향
경제발전과 협력기구 (OECD) 규정에 따르면 자동차 기계 유색야금 화학공업은 기술집약도에 따라 중등기술산업에 속한다. 하이테크 및 그 산업은 항공 우주, 정보산업, 제약 등 높은 R&D 함량에 의해 결정되는 특정 분야입니다. 정교화공은 화학공업의 한 분야로서 보통 중간 기술 범주에 속하지만, 정교화공으로서 고성능 화학의 신소재, 의약, 생화학 등은 이미 첨단 기술 분야에 속하는 것으로 확인되었다. 2 1 세기는 지식경제 시대로 생물공학, 정보과학, 신소재과학을 주체로 하는 3 대 첨단과학의 신기술혁명은 화학공업에 큰 영향을 미칠 것이다. 정교화공 등 전통업계의 발전 추세는 반드시 기술 지식의 밀집도를 높이고 첨단 기술과 보완할 것이다.
1. 나노 기술과 정밀 화학의 결합
나노기술이란 크기가 0. 1 ~ 100nm 사이인 물질로 구성된 시스템의 운동 법칙과 상호 작용, 실제 응용에서 발생할 수 있는 기술적 문제를 연구하는 과학기술을 말한다. 나노기술은 2 1 세기 과학기술산업혁명의 중요한 내용 중 하나이다. 물리학, 화학, 생물학, 재료과학, 전자학과 고도로 교차하는 종합 학과로, 관찰, 분석, 연구를 주선으로 하는 기초과학과 나노공학과 가공을 주선으로 하는 기술과학을 포함한다. 나노기술은 과학의 최전방과 첨단 기술을 하나로 통합한 완전한 시스템이라는 것은 부인할 수 없다. 나노기술은 주로 나노전자, 나노기계, 나노재료를 포함한다. 20 세기의 마이크로전자와 컴퓨터 기술과 마찬가지로 나노 기술은 20 세기의 새로운 기술 중 하나가 될 것이다. 그것의 연구와 응용은 반드시 새로운 기술 혁명을 가져올 것이다.
나노 물질은 양자 크기 효과, 작은 크기 효과, 표면 효과, 거시적 양자 터널링 효과 등 다양한 특성을 가지고 있어 나노 입자가 열자기, 빛, 감도, 표면 안정성, 확산 및 소결 성능, 역학 성능 등에서 일반 입자보다 훨씬 우수하기 때문에 나노 물질은 정교한 화학 물질에 광범위하게 응용된다. 구체적으로 다음과 같은 측면에 나타난다.
(1) 나노 중합체는 고강도/중량비 폼, 투명 절연 재료, 레이저 도핑 투명 폼, 고강도 섬유, 고표면 흡착제, 이온 교환 수지, 필터, 젤 및 다공성 전극을 만드는 데 사용됩니다.
(2) 나노 일화 나노 일화와 화장품, 나노 안료, 나노 사진 필름, 나노 정밀 화학 물질이 우리를 오색찬란한 세계로 인도할 것이다. 최근 미국 코닥의 연구부문은 물감과 분자 염료 기능을 겸비한 새로운 나노 분말을 성공적으로 연구해 컬러 이미지에 혁명적인 변화를 가져올 것으로 예상된다.
(3) 접착제와 밀봉제 나노 SiO2 _ 2 는 해외에서 이미 접착제와 밀봉제에 첨가제로 추가되어 접착제의 접착 효과와 밀봉제의 밀봉 성능을 크게 높였다. 그 작용 메커니즘은 나노 실리카 표면이 유기 물질로 덮여 친수성을 갖는다는 것이다. 밀봉제에 첨가하여 빠르게 이산화 실리콘 구조, 즉 나노 SiO _ 2 가 메쉬 구조를 형성하여 콜로이드의 흐름을 제한하고, 경화 속도를 높이고, 접착 효과를 개선하며, 입자 크기가 작기 때문에 접착제의 밀봉 성능을 높인다. 목충의 학술 블로그 M OE {%|*LW.
(4) 페인트는 다양한 페인트에 나노 SiO2 _ 2 를 첨가하여 노화 방지, 마무리 및 강도를 배가시킬 수 있으며 페인트의 품질과 등급은 자연스럽게 업그레이드됩니다. 나노 SiO2 _ 2 는 자외선 방사 (즉, 노화 방지) 재질로, 작은 입자는 표면적이 커서 코팅이 건조될 때 메쉬 구조를 빠르게 형성하면서 코팅의 강도와 부드러움을 높입니다. 목충 학술 블로그1n&; Y/pi [v.a.
(5) 효율적인 연소제는 로켓 고체 연료 추진제에 나노 니켈 분말을 첨가하면 연료의 연소열과 연소 효율을 크게 높이고 연소 안정성을 높일 수 있다. 나노 다이너마이트는 다이너마이트의 위력을 천 배로 높일 것이다.
(6) 수소 저장 물질인 FeTi 와 Mg2Ni 는 수소 저장 물질의 중요한 후보 합금으로, 수소 흡수가 느리기 때문에 반드시 활성화해야 한다. 즉, 수소 흡수-탈수 소화 과정을 여러 차례 진행해야 한다. Zaluski 등은 볼 밀링 Mg 와 Ni 분말을 통해 Mg2Ni 를 직접 형성하며 평균 결정립 크기는 20 ~ 30 nm 으로 일반 다결정 재질보다 수소 흡수 성능이 훨씬 뛰어나다. 일반 다결정 Mg2Ni 의 수소 흡수는 고온에서만 수행할 수 있으며 (pH 가 20 Pa 미만인 경우 T 가 T ≥ 250 C 보다 큼), 저온은 수소 흡수 시간이 길고 수소 압력이 높다. 나노 결정 Mg2Ni 는 활성화 처리 없이 200 C 이하로 수소를 흡수할 수 있다. 300°C 의 1 차 수소화 사이클 이후 수소 함량은 약 3.4% 에 달할 수 있다. 후속 사이클에서 수소 흡수 속도는 일반 다결정 재질보다 4 배 빠르다. 나노 결정질 FeTi 의 수소 흡수 및 활성화 성능은 일반 다결정 재질보다 현저히 뛰어나다. 일반 다결정 FeTi 의 활성화 과정은 진공에서 400 ~ 450 C 로 가열한 다음 7Pa H2 에서 어닐링하여 실온으로 식힌 후 높은 압력 (35 ~ 65 Pa) 의 수소에 노출되는 것이다. 활성화 프로세스를 여러 번 반복해야 합니다. 볼 밀링으로 형성된 나노 결정질 FeTi 는 진공에서 400 C 어닐링 0.5 h 만 있으면 모든 수소 흡수 순환을 완성할 수 있다. 나노 결정질 FeTi 합금은 나노 결정립과 고도로 무질서한 결정계 영역 (재료의 약 20 ~ 30%) 으로 구성되어 있다.
(7) 촉매 재료에서 반응의 활성 부위는 표면의 클러스터 원자 또는 표면에 흡착된 또 다른 물질일 수 있다. 이러한 위치는 표면 구조, 격자 결함 및 결정각과 밀접한 관련이 있습니다. 나노 결정 물질은 많은 촉매 활성 부위를 제공하기 때문에 촉매 물질로 적합하다. 사실,' 나노재료' 라는 용어가 등장하기 수십 년 전부터 이미 많은 나노 구조의 촉매 물질이 등장했다. RH/Al2O3 및 Pt/C 와 같은 불활성 물질에 적재된 금속 나노 입자와 같은 전형적인 촉매제는 이미 석유화학, 정교화 및 자동차 배기가스에 적용되었다. 화학공업에서 나노 입자를 촉매제로 사용하는 것은 나노 물질의 또 다른 방면이다. 예를 들어, 초극세 가루와 크롬산 가루는 다이너마이트의 효과적인 촉매제로 사용될 수 있습니다. 초극세 백금 분말 및 텅스텐 카바이드 분말은 고효율 수소화 촉매제입니다. 초 미세 은가루는 에틸렌 산화를위한 촉매제로 사용될 수 있습니다. 구리와 그 합금 나노 분말체는 촉매제로 효율이 높고 선택성이 강하며 이산화탄소와 수소가 메탄올을 합성하는 반응 과정에서 촉매제로 사용될 수 있다. 나노 니켈 분말은 유기 화합물의 수소화와 자동차 배기가스 처리에 강한 촉매 작용을 한다.
평금 등 콜로이드법으로 폴리에틸렌피롤라돈 부하의 Pd 콜로이드 초미입자 (평균 입자 크기 65438±0.8nm) 를 만들어 다음과 같은 반응을 촉발시켰다.
그 활성성이 일반 팔라듐 촉매제보다 2 ~ 3 배 높고 선별적으로 100% 에 가까운 것으로 밝혀졌다.
두 가지 이상의 초극세 입자나 합금도 촉매제로 사용되어 더 높은 촉매 활성성과 선택성을 얻을 수 있다. 화학환원법으로 준비한 상압촉매 시클로 디엔 수소화의 비정질 Ni-B 나노 촉매제와 에틸렌 수소화를 촉진하는 Co-Mn/SiO _ 2 나노 합금 촉매제는 모두 좋은 촉매 성능을 가지고 있다. 금속 나노 입자 (예: 니켈, 코발트, 철 및 TiO _ 2-γ-al2o _ 3) 를 혼합, 성형 및 로스팅하여 자동차 배기를 정화합니다. 활성은 삼원 Pt 촉매제와 비슷하며 600 C 에서 작동 100 시간 후에 활성이 떨어지지 않는다.
현대 생화학 및 정밀 화학의 결합.
생화학공학은 생물학과 화학공학의 교차 학과로 여겨진다. 중국의 생화학공업은 수천 년 전 술, 소스, 식초에서 서서히 발전했지만, 전통적인 생화학공업도 포도주 양조 등 식품산업, 비타민 (비타민 B, 비타민 C), 항생제 (페니실린, 스트렙토 마이신) 등 의약산업, 정강마이신 (방풍 예방), 경풍마이신 (경풍마이신) 으로 제한된다 전통 생명기술을 바탕으로 유전자 재편성 기술, 세포 융합 기술, 대량의 세포 배양 기술, 생물반응 기술 등 강력한 생명력을 지닌 현대생물공학기술이 의약, 식품, 화공, 야금, 에너지, 의약, 농림목 부어업 등에 점차 적용되고 있다. 최근 몇 년 동안 생화학은 생명기술에서의 지위가 끊임없이 상승하고 있으며, 생명기술은 전통의학과 농업에서 생화학으로 옮겨가고 있다.
전통 화학 공업에 비해 생화학은 다음과 같은 특징을 가지고 있다.
A. 주로 재생 가능 자원을 주원료로 한다.
B. 반응 조건은 온화하고 상온 상압에서 많이 진행되며 에너지 소비량이 낮고 선택성이 우수하며 효율이 높다.
C. 환경 오염이 적다.
D. 장비는 간단하고 투자는 적습니다.
E. 현재 생산할 수 없거나 알 수 없는 성능이 우수한 화합물을 생산하고 새로운 품종을 개발할 수 있다.
F. 원자 이용률이 높은 이상적인 녹색 화학 기술이다.
전통 생화학은 생물자원의 가공에 중점을 두고 발효를 통해 많은 유용한 산물을 생산한다. 조미료, 알코올, 아미노산 등. 현재 생화학 기술은 의약 식품 기초 유기화공 원료 생물 농약 등 분야에 광범위하게 응용되고 있다. 현대 생명기술이 발달하면서 유전공학 기반, 미생물공학을 핵심으로 한 비타민, 호르몬, 백신, 생물농약, 생물표면활성제, 아크릴 아미드, 유기산 등 섬세한 화학물질이 새로운 수준에 이르렀고, 생물의 기능은 분자와 세포 수준에서 정량적으로 전환되고 이용되었다.
(1) 비타민
비타민은 생물체의 정상적인 성장과 대사에 필요한 미량 유기 물질이다. 인간과 고등 동물 자체는 비타민을 합성할 수 없어 외부에서 얻어야 한다. 일단 복용하지 못하면 비타민 결핍으로 병이 날 수 있다. 비타민은 치료 작용뿐만 아니라 건강 기능도 갖추고 있다. 식품, 사료, 화장품에 대한 응용이 날로 증가하여 좋은 발전 전망을 가지고 있다. 주로 개발된 비타민은 VC, VA, VE, VB 1, VB6, 담배산, 범산칼슘입니다.
예를 들어 비타민 E 는 알파 토코페롤이라고도 하며 분자식은 C29H50O2, 분자량은 430.72, 구조식은
비타민 E 에는 7 가지 이성질체가 있는데, 그 중 알파 활성이 가장 높고, 베타 활성이 뒤이어, δ 활성이 가장 적다. 비타민 E 는 설탕, 지방, 단백질의 대사에 영향을 준다. 임상적으로 유산과 근영양실조를 치료하는데 쓰인다. 현재 연구에 따르면 비타민 E 는 동맥경화, 빈혈, 뇌연화증, 간병, 암에 어느 정도 치료 작용을 하는 것으로 나타났다.
천연 비타민 E 는 다양한 종류의 원료 식물 중에서 서로 다른 이종체를 가지고 있다. 예를 들어 미국 밀유는 주로 이종체이고 콩기름은 주로 이종체이다. 비타민 E 의 제비 방법은 밀 배아유나 콩기름을 원료로 하여 분자 증류를 통해 240 C 이하의 분획을 수집하여 아세톤에 녹여 냉각하여 스테로이드를 제거하고 수산화칼륨과 에탄올로 비누화한 다음 에테르로 추출하여 비누화물을 얻은 다음 분자 증류를 통해 농축하여 비타민 E 농축물을 얻는 것이다.
화학적으로 비타민 E, 즉 2,3,5-트리메틸 하이드로 퀴논과 식물알코올을 합성하여 용제에서 수축제와 반응한다.
수축 혼합물 [아세틸 화]
α-비타민 Eβ- 비타민 e
용제
(2) 생물 농약
화학 농약은 농업 생산에서 가장 많이 사용되는 살충 살균으로 농업 풍작을 보장하는 것은 말할 것도 없다. 그러나 동시에 유익한 생물을 해치고, 농산물에 남아 환경을 오염시키고, 생태 파괴를 초래할 수밖에 없다. 화학 농약의 이러한 단점을 극복하기 위해 생물 농약의 연구와 개발이 급속히 발전하였다.
생물 농약, 즉 미생물 농약은 많은 장점을 가지고 있다: 특이성, 목표 해충, 병균 또는 잡초에만 작용하여 사람, 가축 등에 무해하다. 분해하기 쉽고, 누적 독성을 일으키지 않으며, 환경 안전에 좋다. 이 기질은 내성을 일으키지 않는다. 그 단점은 약효가 화학 농약보다 못하며 생산원가가 높고 사용 요구가 엄격하다는 것이다. 생물 농약 발전의 이러한 불리한 요인으로 인해 생물 농약은 농약 시장에서 점유율이 낮아졌다. 지난 20 년 동안 생물 농약 기술은 성능을 향상시키고 적용 범위를 확대하며 새로운 품종을 늘리는 새로운 진전을 이루었습니다. 특히 1983 이 처음으로 외원 유전자를 식물에 도입한 뒤 유전공학을 통해 항충, 항병, 제초제 내성을 부여하는 유전공학 작물이 잇따라 연구에 성공하면서 생물농약의 영역을 넓혀 생물농약의 새로운 발전을 촉진시켰다.
생물 농약은 전통 생물 농약, 유전 공학 생물 농약과 유전 공학 작물로 나눌 수 있다.
전통 생물 농약은 미생물 자체나 그 대사 산물을 이용하여 농작물병, 벌레, 잡초를 방제하는 제제를 말한다. 미생물 살충제, 제초제, 농용 항생제가 포함되어 있습니다. 미생물 농약은 소운금나물균, 유방균 등 세균 농약, 구백경균 등 곰팡이 농약과 바이러스 농약을 포함한다. 농용 항생제는 항균제, 항균제, 살비제, 제초제를 포함한다. 일본은 1958 부터 개미영을 사용하기 시작했고, 현재 농업에서 사용되는 생물 농약은 1 1 종이다 우리나라의 전통적인 생물 농약은 정오카마이신, 구이오 등이 있다.
유전 공학 생물 농약은 유전자 복제, DNA 재조합 등 유전자 공학 방법을 통해 미생물을 변형시켜 얻은 생물 농약을 말한다. 가장 많이 연구한 것은 소운금나물균의 살충독소 유전자-BT 유전자를 이용해 개발한 유전공학 살충제다. 예를 들어 미국 Mycogen 1993 에 상장된 두 가지 미낭화 유전공학 농약 MVP 와 M-one Plus 는 일반 소운금균이 쉽게 분해되고 잔효가 짧다는 등의 단점을 극복하고 약효가 일반 소운금균보다 2 ~ 5 배 길다. 과학자들은 살충의 소운금나물균 유전자를 형광 가짜 단포균에 도입해 살충독소를 생산한 다음 세포벽을 안정시키는 과정을 통해 세균을 죽인다. 즉 살충독소 단백질 외부에 생물 캡슐을 만들어 환경에서 분해되는 것을 피한다. 이런 농약도 죽은 세균으로 번식하지 않고 환경에 안전하다. MVP 는 주로 작은 나방과 양배추, 브로콜리의 다른 애벌레를 예방하는 데 쓰인다. M-One Plus 는 주로 감자, 토마토, 가지에 사용됩니다.
유전공학 작물은 식물 생명공학을 통해 각종 특징적인 유전자를 식물 세포나 조직 (예: 항충, 항제초제, 영양 개선 유전자) 에 도입한 다음 다양한 우수한 특성을 지닌 작물을 재배한다. 유전자 공학 작물의 발전과 상업화는 화학 살충제의 사용을 크게 감소시킬 것이다. 예를 들어, 곤충 저항성 작물은 작물에 살충 특성을 부여한다. 제초제 내성 작물은 제초제에 저항할 수 있는 능력을 가지고 있기 때문에 이 비선택적 제초제를 사용할 때 해를 입지 않고 잡초 등 다른 식물들은 죽임을 당한다. (윌리엄 셰익스피어, 제초제, 제초제, 제초제, 제초제, 제초제, 제초제, 제초제)
우리나라 생물 농약의 발전도 매우 빠르다. 생산과 응용되는 세균 살충제는 주로 소운금나물균의 몇 가지 품종인 소운금나물, 동충하초, 살충과 말꼬리 송충이 모두 광보살충 세균이다. 70 년대에 성공적으로 개발된 바이러스 살충제는 효과가 더 좋고 살충선택성이 더 강하다. 누에의 핵형 다각체 바이러스와 면화 방울벌레형 다각체 바이러스는 이미 잇따라 생산에 사용되었다. 우리나라 농용 항생제는 주로 춘레마이신, 살균제, 경풍마이신 (벼 도열 예방), 정강마이신 (벼 도열 예방), 체인마이신 (과수 채소 세균성 질병 예방), 토마이신 (밀 녹병 예방) 이 있다.
우리나라의 항병 항충 유전자 변형 식물에 대한 연구도 큰 진전을 이루었다. 합성된 소운금나물균 결정체 단백질 유전자는 면화를 성공적으로 전환시켜 13 유전자 변형 면화 계통을 얻어 내충성이 80% 이상에 달했다. 세포공학과 유전자 조작 기술을 이용하여 항백분병, 지베렐린, 황드왜병 밀을 재배하고 이 유전자를 일반 밀에 도입한다. 중국 벼연구소 왕대년 연구원은 유전자총으로 항제초제 유전자 Bar 을 생중계벼 품종에 도입해 항제초제 Basta 생중계 벼우우품계를 선육했다. 논에 제초제 Basta 를 뿌려 논에서 주요 잡초와 잡벼를 죽이는 반면, 유전자 변형 벼는 무해하여 시간과 노력을 절약하는 효과를 거둘 수 있다.
(3) 생물학적 계면 활성제
생물표면활성제는 세포와 생체막의 정상적인 생리활동에 없어서는 안 될 성분으로 동식물에 광범위하게 분포되어 있다. 화학합성된 표면활성제에 비해 생물표면활성제는 저독성, 자연생분해, 높은 표면활성, 환경안전성을 가지고 있다. 친수기단과 친유기단의 구조적 특성도 가지고 있다. 그것의 친수기단은 설탕, 폴리올, 다당, 텅스텐이고, 친지방기단은 지방산과 탄화수소이다. 친수기단의 구조에 따라 생물학적 표면활성제는 (1) 당지체계, (2) 아세틸 펩타이드 체계, (3) 인지질 체계, (4) 지방산 체계, (5) 다당, 단백질
생물학적 계면 활성제는 두 가지 방법으로 준비 할 수 있습니다.
A. 유기체에서 추출
중국 고대에는 비누꼬투리를 사용했고, 고대 이집트는 비누꼬투리로 비누를 추출하여 빨래를 했다. 이것은 천연 생물학적 계면 활성제를 사용하는 예입니다. 현재 인간은 노른자와 콩기름과 그 잔류물에서 인지질과 레시틴 생체표면활성제를 추출하여 식품 화장품 의약업에 광범위하게 응용할 수 있다. 비교적 쉽게 분리되고, 함량이 풍부하고, 생산량이 높은 생물 표면활성제는 생물에서 직접 추출할 수 있다.
B. 미생물로 제조
생물표면활성제는 재생가능한 기질로 발효를 통해 준비할 수 있다. 세균, 효모, 곰팡이와 같은 많은 미생물들이 생물학적 표면활성제를 형성할 수 있다. 배양기에서 생성되는 표면활성제의 유형은 미생물의 유형뿐만 아니라 사용된 발효기질과도 관련이 있다. 배양기에 탄화수소를 첨가하면 생물표면활성제의 생산량에 영향을 줄 수 있다. 각종 금속