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金屬催化自由基反應(yīng)的研究
從簡單烯烴出發(fā)高效、高選擇性地合成高價值化合物一直是有機化學工作者追求的目標。在這一過程中，過渡金屬催化劑起到了重要的作用。傳統(tǒng)的烯烴官能團化反應(yīng)一般可分為兩類：極性過程或者自由基過程，二者有各自的優(yōu)勢和局限。如何通過設(shè)計新的催化過程，在一個反應(yīng)中融合上述兩種過程，取長補短，是實現(xiàn)更加簡潔、綠色合成的重要途徑。朱戎課題組提出利用鈷介導的自由基-極性交叉過程（Radical-Polar Crossover），在氫原子轉(zhuǎn)移（HAT）氫官能團化反應(yīng)中初步實現(xiàn)了上述目標。這一最新進展發(fā)表在《美國化學會志》上（Xiao-Le Zhou1, Fan Yang1, Han-Li Sun, Yun-Nian Yin, Wei-Ting Ye and Rong Zhu*. Cobalt-Catalyzed Intermolecular Hydrofunctionalization of Alkenes: Evidence for a Bimetallic Pathway. J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 7250.）。 第一過渡系金屬催化的HAT氫官能團化反應(yīng)是一類具有重要合成學意義的自由基反應(yīng)。研究在該體系中引入高價碘試劑作為雙電子基團轉(zhuǎn)移氧化劑和親核試劑的前體，在鈷氫物種催化下，實現(xiàn)了自由基與極性過程互補融合的新反應(yīng)途徑。利用該方法在室溫下即可完成羧酸、酚、磺酰胺等各類親核試劑對非活化和活化烯烴形式上的加成，從而以高官能團兼容性，一步合成較為復雜的結(jié)構(gòu)，具有潛在的重要應(yīng)用價值。他們進一步通過細致的動力學研究和控制實驗，揭示了鈷配合物在催化循環(huán)中所扮演的多重角色，并提出反應(yīng)可能經(jīng)過雙金屬過程。該過程涉及到的關(guān)鍵中間體中包括一類有機鈷配合物，這一發(fā)現(xiàn)有望為金屬催化自由基反應(yīng)中的配體調(diào)控提供新的思路。
北京大學
2021-04-11
中低溫煙氣脫硝催化劑
針對燃煤電站鍋爐負荷變化大和各類工業(yè)爐窯煙氣溫度波動范圍寬的特點，研制出能適應(yīng)150~300度范圍的高效煙氣脫硝催化劑。 （1）對以研究廣泛的過渡金屬元素為活性組分的氧化物及硫酸鹽催化劑進行對比分析，篩選得到了受表面硫酸根影響較小的活性組分。 （2）采用MoO3和Nb2O5等作為助劑改性催化劑，提升催化劑低溫脫硝活性。 （3）研究發(fā)現(xiàn)了NH3、H2O對SO2對改性催化劑失活的促進作用、失活原因，提出了催化劑抗水抗硫方法。 該成果已申請國家發(fā)明專利：一種低溫 SCR 脫硝催化劑及其制備和應(yīng)用方法（專利申請?zhí)枺?2017100538963 ，已公開）和一種中低溫 SCR 脫硝催化劑及其制備方法（專利申請?zhí)?01810028858.7 ，已公開） 。
東南大學
2021-04-13
SCR脫硝尿素催化熱解技術(shù)
還原劑是SCR煙氣脫硝必不可少的重要原料。位于大中城市及其近郊區(qū)的電廠（人口稠密區(qū)的脫硝設(shè)施）因安全性要求較高，均宜選用尿素作為還原劑。通過理論研究、實驗室小型實驗、中試、工業(yè)示范，開發(fā)成功SCR脫硝尿素催化熱解技術(shù)。 （1）提出了尿素催化熱解反應(yīng)的合理溫度區(qū)間； （2）研發(fā)出新型尿素熱解爐； （3）開發(fā)出物料及能量平衡計算軟件包。
東南大學
2021-04-13
間苯二酚定位催化加氫技術(shù)
間苯二酚主要用于橡膠粘合劑、合成樹脂、防腐劑等主面。間苯二酚可通過加氫烷基化，不同的條件下催化烷基化可得到不同的化合物，通過定位加氫烷基化可以生成1，3-環(huán)己二酮（1,3-Cyclohexanedione; ?,?-Dioxocyclohexane），防止環(huán)己二醇的生成。1，3一環(huán)己二酮在醫(yī)藥、農(nóng)藥及化工合成中應(yīng)用十分廣泛，是一種非常重要的藥物和農(nóng)藥合成中間體。可以制備抗心律不齊藥物、抗血栓藥物、抗腫瘤藥物、鎮(zhèn)痛藥、殺病毒劑、5一HT拮抗藥等多種醫(yī)藥。也可用于合成農(nóng)藥，如農(nóng)用殺蟲劑、驅(qū)避劑、各種除草劑如除草劑甲基磺草酮、殺菌及植物生長性調(diào)節(jié)活性化合物等的原料。由于環(huán)己二酮類化合物具有其良好的親水親油特點，弱酸性，便于植物吸收等原因，被廣泛應(yīng)用于具有生物活性物質(zhì)的合成，而且這類化合物的環(huán)境相容性很好，在新農(nóng)藥的研發(fā)中有著良好發(fā)展前景。
華東理工大學
2021-04-13
難浸金礦原礦催化解耦技術(shù)
項目團隊針對難浸金礦浸出率低及其原因，原創(chuàng)性開發(fā)了難浸金礦原礦催化解耦成套技術(shù)。該技術(shù)通過氧化解耦，可以將影響黃金礦浸出的三種物質(zhì)（黃鐵礦、碲化金、碳質(zhì)物）有效去除，破壞黃鐵礦對黃金的物理包裹，避免氰化物反應(yīng)形成鈍膜、金氰絡(luò)合物在浸出過程中被吸附的可能，同時使礦物產(chǎn)生微孔，加快氰化物進入難浸黃金礦的速率，從而實現(xiàn)高效浸出。該技術(shù)可以用于難浸金礦和普通金礦的未侵出部分，處理后難浸金礦的浸出率由原來的不足 20%可提高至85%以上。
北京科技大學
2021-04-13
光催化技術(shù)處理有機廢水技術(shù)
上海交通大學
2021-04-13
納米光催化空氣凈化裝置
本項目針對目前室內(nèi)空氣污染日益嚴重、對人體健康危害日益增加的問題，成功解決了納米光催化技術(shù)的應(yīng)用難題，將其應(yīng)用于室內(nèi)空氣凈化，并根據(jù)我國實際情況，開發(fā)出多種終端產(chǎn)品，包括用于家庭的光催化空氣凈化器，用于交通工具的車載空氣凈化器以及用于公共場所中央空調(diào)系統(tǒng)的光催化空氣凈化裝置。該項目被認定為上海市高新技術(shù)成果轉(zhuǎn)化項目，已具備年產(chǎn)2萬臺納米光催化空氣凈化裝置的生產(chǎn)能力。經(jīng)權(quán)威部門檢測，納米光催化空氣凈化裝置對細菌殺滅率高達99.90%，對TVOC的脫除率為90%，對可吸入顆粒物的凈化效率達國標的1.6倍，其綜合技術(shù)總體上處于國內(nèi)領(lǐng)先，在細菌殺滅率和脫除TVOC的功能上達到國際同類產(chǎn)品的先進水平。目前中央空調(diào)用凈化裝置已在浦東星河灣酒店、興業(yè)銀行、中科院西安光機所等多家單位獲得應(yīng)用，其凈化效果遠優(yōu)于普通的吸附、靜電除塵等技術(shù)手段，獲得用戶的高度認可。
華東理工大學
2021-04-13
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揮發(fā)性有機廢氣催化凈化技術(shù)
北京工業(yè)大學
2021-04-14
仿生非貴金屬氧催化劑
低溫燃料電池能有效地將化學能轉(zhuǎn)化為電能，是一種高效、低污染的能源轉(zhuǎn)化裝置，是汽車動力系統(tǒng)、家庭熱電聯(lián)用系統(tǒng)甚至航天航空等領(lǐng)域的可選綠色能源。氧氣還原反應(yīng)是低溫燃料電池的重要組成單元，由于反應(yīng)過程極為緩慢，需在較高的過電位下進行，制約燃料電池的實際應(yīng)用。學界普遍認為鉑基材料能有效催化氧氣還原，但這類貴金屬的稀缺性和低 抗毒化能力使低溫燃料電池的商業(yè)化應(yīng)用仍面臨巨大挑戰(zhàn)。 在非貴金屬催化劑研究領(lǐng)域，南京大學近年來提出了以氧化石墨烯和三聚氰胺為前驅(qū)體，利用固相反應(yīng)制備氮摻雜石墨烯，制備的催
南京大學
2021-04-14
鐵鹽催化C-H活化偶聯(lián)反應(yīng)
利用簡單鐵鹽與大環(huán)多胺形成配合物作為催化劑，催化非活性芳烴和含N雜芳烴的C-H活化直接芳基化反應(yīng)。首次實現(xiàn)了鐵催化的直接Suzuki偶聯(lián)，并且獲得了中等到較好的產(chǎn)率和很好的官能團容忍性，并獲得了較好的選擇性。這個新型的鐵催化體系的發(fā)現(xiàn)，克服了之前類似反應(yīng)底物需要前活化，需要使用用貴金屬作為催化劑的缺點。對于利用這一反應(yīng)體系有效地簡化了合成步驟，且大大的提高了反應(yīng)的原子經(jīng)濟性，推動了化學反應(yīng)綠色合成的發(fā)展，為其應(yīng)用于藥物合成提供了良好的基礎(chǔ)。
四川大學
2016-04-18