北京大学化学与分子工程学院张文雄教授团队在磷化学化工领域取得了重大突破，成功开发出“黄磷无氯化合成有机磷酸的新方法”，为解决行业长期面临的环境污染问题提供了创新方案。

有机磷酸类化合物是许多杀虫剂、杀菌剂、阻燃剂、防腐剂、抗病毒剂、表面活性剂等的关键中间体，在农药、医药和精细化工行业扮演重要角色。工业上的合成方法涉及黄磷的氯化步骤，需要使用氯气首先将黄磷氯化为三氯化磷，再后续转化为有机磷酸产品。这一传统合成方法需要使用大量剧毒的氯气，并且含氯中间体具有腐蚀性和储存运输风险，存在严重的安全隐患。此外，大量含氯废弃物会产生（氯化物浓度远超国际排放标准），存在严重的氯离子污染问题，导致废水处理成本居高不下。

张文雄教授磷化学研究团队

随着全球化工产业的转型升级和环保要求的日益严格，发展绿色替代工艺势在必行。中国是全球第一大磷化工生产国，相关精细化工产业在世界贸易中占据重要地位，国土资源部发布的《全国矿产资源规划（2016-2020年）》明确将磷矿列为24种国家战略性矿产资源之一。2023年12月29日，工业和信息化部等八部门联合印发的《推进磷资源高效高值利用实施方案》提出了磷化工的高质量发展目标，在专栏1“关键技术创新工程”中提出了3点，第1点明确提出：“突破绿色化技术——开发磷化物及有机磷新型催化、绿色合成技术”；第3点明确提出：“突破资源高效利用技术——开发黄磷尾气高效制备高附加值化学品技术”。然而，传统工业上合成有机磷酸依赖的黄磷氯化法存在诸多弊端，使行业难以满足日益严格的环保要求。

张文雄教授团队提出的无氯化合成策略，从根源上解决了氯离子污染问题。他们通过直接从黄磷出发，利用商业易得的无氯添加剂促进黄磷转化，避免了传统的氯化过程，从而实现了多种高附加值有机磷酸类化合物的绿色合成。该方法不仅操作简单、产品分离容易、产率高，而且彻底消除了氯离子污染，同时添加剂还可以回收利用，大幅降低了生产成本和环境负担。

这一突破也标志着无氯化合成技术在绿色制造领域的重大进展。张文雄教授表示，科研成果从实验室走向产业化应用是一个充满挑战的过程，需要科研人员走出舒适区，不断探索和创新。他们将继续努力，加快黄磷无氯化制造技术的落地实施，推动产学研用的深度融合，为化工行业的可持续发展贡献力量。

张文雄教授团队于实验室合照

张文雄教授团队开发的有机磷酸无氯合成技术在首届“武创源”国际光化学及绿色制造技术创新大赛上荣获创新引领奖，彰显了其在绿色化学创新领域的领先地位。最近，相关研究成果发表于《Chem》期刊。北京大学化学与分子工程学院博士研究生皇甫鑫磊为该文第一作者，张文雄教授为通讯作者。该研究得到了国家杰出青年科学基金、基金委重点项目、国家重点研发计划和北京分子科学国家研究中心的资助。