科技日报记者 江耘 通讯员 陈曼姣
树木花卉错落有致，厂区空气清新无异味，智能化车间干净敞亮……走进位于金华东阳的浙江埃森化学有限公司，访客单凭感官，很难猜出这家毗邻横店影视城的企业，生产的是专门除杂草的农药。
“这条基于电化学脱氯加氢合成技术的3，6-二氯吡啶甲酸工业生产线已经稳定运行15年，近3年累计产值4.05亿元。”3月4日，浙江埃森化学相关负责人告诉记者。公司与浙江工业大学有机电化学合成创新团队连续多年合作，使得该产线年产量从最初的50吨扩大到了如今的1000吨。
吡啶类农药，是广泛应用于小麦、水稻、玉米、大豆等农作物的新型除草剂，需求量在全球范围内保持增长，相较于百草枯、敌敌畏等传统农药，具有高活性、低毒性、低残留等优势。
合成多种大宗吡啶类农药，必须要使用多氯吡啶化合物进行选择性脱氯。由于分子上多个氯原子的存在，多氯吡啶化合物脱氯反应的选择性非常难以控制，极大地阻碍吡啶类农药的大宗生产。
1963年，美国陶氏化学提出电化学还原脱氯的路线，由于缺乏精准选择性脱氯控制技术和解决不了连续生产的工艺，该技术路线数十年内并未实现工业应用。
2004年，浙工大有机电化学合成创新团队接受一家化工企业的邀请，挑战电解合成二氯吡啶甲酸这道世纪难题。一年多后，建成了国际首条3，6-二氯吡啶甲酸的绿色电化学合成的生产线，当月就生产了6吨合格产品，国外订单随之而来。
当时的科研条件有限，科研人员起初只能通过电化学工作站，预测最合适的反应条件，摸索着后续的分离、提纯工艺。课题组没有液相色谱仪，只有一台老旧的熔点仪，做出的产品纯度太低，原料、产物和副产物混在一起，测出的熔点范围非常大，难以高效检测成品。
作为参与该产线研发的技术骨干，浙工大化工学院应用化学学科研究员徐颖华回忆道，用于成品检测的高效液相色谱仪，还是合作企业分析测试部门主任从外地连夜运到杭州的，他背了一路。
浙工大有机电化学合成创新团队负责人郑华均介绍，当时的团队成员深入研究电化学脱氯过程后发现，氯代吡啶分子在电极表面的吸附构型，是影响选择性脱氯的主要因素。而电解液的pH值，直接影响氯代吡啶分子在电极表面上的吸附姿态，决定了脱氯的具体位点，由此建立了多氯吡啶甲酸电化学还原精准选择性脱氯的电解体系。
此后，该团队创制了高活性的铜银合金材料作为阴极，由此，发展了精准选择性脱氯合成4-氨基-3,6-二氯吡啶甲酸的新技术和生产工艺。郑华均说，团队开发的脱氯技术好比一双“魔术手”，想让哪个位置的氯原子脱下来，就能精准脱下来，这一技术极大地提高了反应的选择性，提升了产品的质量。
2023年，在浙工大学有机电化学合成创新团队的持续助力下，浙江埃森化学建成500吨/年4-氨基-3，6-二氯吡啶甲酸的工业生产线，技术经过中国石油与化学工业联合会鉴定，总体达到国际领先水平。
郑华均说，绿色化学就是要以合成方法实现绿色化，也就是说在化学反应在安全无污染的过程中实现，同时避免生成副产物，实现源头的绿色化、智能化。团队有信心，用好这双“魔术手”，实现更多化工产品的绿色化合成。
浙江埃森化学相关负责人表示，公司计划通过“企业出题、高校解题”机制，深化与浙工大“从实验室到生产线”的成果转化工作，定向突破产业链关键技术，为新质生产力注入绿色动能。
