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金屬催化自由基反應的研究
從簡單烯烴出發高效、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。傳統的烯烴官能團化反應一般可分為兩類：極性過程或者自由基過程，二者有各自的優勢和局限。如何通過設計新的催化過程，在一個反應中融合上述兩種過程，取長補短，是實現更加簡潔、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），在氫原子轉移（HAT）氫官能團化反應中初步實現了上述目標。這一最新進展發表在《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氫官能團化反應是一類具有重要合成學意義的自由基反應。研究在該體系中引入高價碘試劑作為雙電子基團轉移氧化劑和親核試劑的前體，在鈷氫物種催化下，實現了自由基與極性過程互補融合的新反應途徑。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構，具有潛在的重要應用價值。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中所扮演的多重角色，并提出反應可能經過雙金屬過程。該過程涉及到的關鍵中間體中包括一類有機鈷配合物，這一發現有望為金屬催化自由基反應中的配體調控提供新的思路。
北京大學
2021-04-11
間苯二酚定位催化加氫技術
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-環己二酮（1,3-Cyclohexanedione; ?,?-Dioxocyclohexane），防止環己二醇的生成。1，3一環己二酮在醫藥、農藥及化工合成中應用十分廣泛，是一種非常重要的藥物和農藥合成中間體。可以制備抗心律不齊藥物、抗血栓藥物、抗腫瘤藥物、鎮痛藥、殺病毒劑、5一HT拮抗藥等多種醫藥。也可用于合成農藥，如農用殺蟲劑、驅避劑、各種除草劑如除草劑甲基磺草酮、殺菌及植物生長性調節活性化合物等的原料。由于環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，被廣泛應用于具有生物活性物質的合成，而且這類化合物的環境相容性很好，在新農藥的研發中有著良好發展前景。
華東理工大學
2021-04-13
難浸金礦原礦催化解耦技術
項目團隊針對難浸金礦浸出率低及其原因，原創性開發了難浸金礦原礦催化解耦成套技術。該技術通過氧化解耦，可以將影響黃金礦浸出的三種物質（黃鐵礦、碲化金、碳質物）有效去除，破壞黃鐵礦對黃金的物理包裹，避免氰化物反應形成鈍膜、金氰絡合物在浸出過程中被吸附的可能，同時使礦物產生微孔，加快氰化物進入難浸黃金礦的速率，從而實現高效浸出。該技術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
光催化技術處理有機廢水技術
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的應用難題，將其應用于室內空氣凈化，并根據我國實際情況，開發出多種終端產品，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系統的光催化空氣凈化裝置。該項目被認定為上海市高新技術成果轉化項目，已具備年產2萬臺納米光催化空氣凈化裝置的生產能力。經權威部門檢測，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，其綜合技術總體上處于國內領先，在細菌殺滅率和脫除TVOC的功能上達到國際同類產品的先進水平。目前中央空調用凈化裝置已在浦東星河灣酒店、興業銀行、中科院西安光機所等多家單位獲得應用，其凈化效果遠優于普通的吸附、靜電除塵等技術手段，獲得用戶的高度認可。
華東理工大學
2021-04-13
揮發性有機廢氣催化凈化技術
北京工業大學
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化為電能，是一種高效、低污染的能源轉化裝置，是汽車動力系統、家庭熱電聯用系統甚至航天航空等領域的可選綠色能源。氧氣還原反應是低溫燃料電池的重要組成單元，由于反應過程極為緩慢，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化應用仍面臨巨大挑戰。 在非貴金屬催化劑研究領域，南京大學近年來提出了以氧化石墨烯和三聚氰胺為前驅體，利用固相反應制備氮摻雜石墨烯，制備的催
南京大學
2021-04-14
鐵鹽催化C-H活化偶聯反應
利用簡單鐵鹽與大環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。首次實現了鐵催化的直接Suzuki偶聯，并且獲得了中等到較好的產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現，克服了之前類似反應底物需要前活化，需要使用用貴金屬作為催化劑的缺點。對于利用這一反應體系有效地簡化了合成步驟，且大大的提高了反應的原子經濟性，推動了化學反應綠色合成的發展，為其應用于藥物合成提供了良好的基礎。
四川大學
2016-04-18
稠油注空氣低溫催化氧化采油技術
2002年以來，西南石油大學稠油注空氣采油科研組在國內外率先提出并從理論、室內實驗和現場試驗角度對稠油注空氣-蒸汽低溫氧化高效采油技術進行了系統的研究。先后承擔了稠油注空氣采油方向的國家863計劃項目1項（2006.12-2009.12：海上稠油注空氣緩和催化氧化采油技術研究）、CNPC創新基金項目1項（2006.9-2009.3）、遼河油田公司項目3項。發現注空氣低溫催化氧化采油技術用于稠油開采和稠油注蒸氣開采效果明顯。該課題關鍵技術研究成果在遼河油田選定10口試驗井(其中垂直井3口，水平井7口)進行了現場施工試驗，增油效果明顯。
西南石油大學
2016-03-01
復雜化工廢水復合催化轉化技術
本技術面向化工污染控制的關鍵技術難題和迫切需求，在科技部重大“863”課題的大力支持下，憑借學校在化工催化反應、高效分離及多技術耦合強化等方面的強大技術優勢，經過多年聯合攻關，在特種功能催化材料、多技術協同及反應器結構優化設計等方面取得了重要技術創新，成功發明了新型的“化工廢水有機毒物高效復合催化反應器”。
南京工業大學
2021-04-14