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高性能多官能度可控合成和應用
環氧樹脂具有良好的耐腐蝕性、固化收縮率低、機械性能和電性能優異等特點,因而廣泛用于涂料、膠黏劑、復合材料(^及電子封裝材料等領域。然而傳統雙酷A型環氧材料存在質脆、耐熱性不足和使用溫度低等問題,限制了它的應用。針對上述問題,本項目的研究工作主要從分子設計出發制備了一系列結構可控的多官能環氧樹脂,FF其中包括超支化環氧聚合物W及四官能度環氧樹脂,并將它們添加到雙酷A型環氧樹脂(DGEBA)中改性。經超支化環氧聚合物改性后,FF材料的拉伸強度、沖擊強度及玻璃化轉變濕度(Tg)等性能得到同FF時改善;經四官能度環氧樹脂改性后,材料能夠在Tg大于250°C的同FF時還兼具優異的強度和初性。基于這些改性效果,深入研究了結構與FF性能的關系,并討論了改性機理。本項目的主要內容如下: 提出了一種超支化可控聚合的新方法,即利用競爭反應得到分子量可控及支化度不變的超支化聚合物。制備了一種可控Tg的超支化聚合物體系。利用競爭聚合反應制備了端基為環氧基的聚厳型超支化聚合物EHBPE。利用競爭反應原理制備出四種不同結構的超支化環氧聚合物。制備了一種髙性能的環氧均聚材料。制備了一系列新結構四官能度環氧樹脂。
北京化工大學
2021-02-01
合成氣高選擇性制取烯烴
烯烴作為化工領域的核心分子，是合成纖維橡膠塑料等重要材料的單體，屬于一類重要的高附加值化工原料。工業上的烯烴主要來源于石腦油的裂解。近年來，隨著石油資源的日益減少和C1化學的迅速發展，開發從合成氣直接制備烯烴的反應路徑來替代傳統的石化路線具有十分重要的意義。
傳統合成氣轉化路徑中約50%CO轉化成了CO2和CH4等溫室氣體副產物，碳原子利用效率低下，嚴重降低了該路徑的能源和經濟效益。如何高效降低該過程中CO2和CH4副產物的生成、提高特定燃料產品的選擇性在國際能源化工界一直是巨大挑戰。
武漢大學定明月教授團隊通過將碳化鐵納米晶體包裹在疏水性無定形SiO2殼中，開發出一種具有優異疏水性的核-殼型FeMn@Si催化劑。通過給催化劑包裹一層“疏水鎧甲”，從而實現了56%的高CO轉化率和13%的低CO2選擇性，烯烴收率高達36.6%。核層碳化鐵活性相與殼層疏水基團的高效協同，將能拓展出一系列新型的復合催化劑，通過抑制高耗能的水煤氣變換反應，大幅度降低合成氣轉化過程中的CO2排放，顯著提高碳原子利用效率，有望實現合成氣更高效、更經濟制取烯烴、汽油、芳烴、航油等各種高附加值化學品。該研究成果發表在《Science》期刊上，同期《Science》期刊發表了亮點評論文章，高度評價了該工作，認為該工作對于實現“碳達峰、碳中和”目標提供了新的解決方案。
合成氣在疏水性FeMn@Si催化劑上高效制取C2+烯烴
武漢大學
2021-05-12
D(一)-對羥苯甘氨酸合成工藝
C8H9NO3；左旋-α-對羥基苯基氨基乙酸是β-內酰胺類半合成抗生素的側鏈重要原料，是新型廣譜抗生素阿莫西林（Amoxicillin），阿撲西林（Aspoxicillin）、頭孢哌酮（Cefoperazone），頭孢羥氨芐（Cefodroxil）、頭孢羅齊（Cefoprozil）等藥物的必不可少的重要中間體，其在醫藥工業上應用廣泛，發展前途廣闊。同時，它還應用于感光領域和用作鐵、磷、硅等的分析試劑。 開發的本課題已經過湖北省化工行業辦鑒定，技術處于國內領先水平。本課題已作為湖北省科技攻關項目。
武漢工程大學
2021-04-11
一甘氨酸鈉碳酸鹽的合成
在泡騰飲料、泡騰藥物和膨松食品中，一甘氨酸鈉碳酸鹽（mono-SGC）是較理想的二氧化碳氣體的來源。與其它用作發泡劑的無機化合物（比如碳酸氫鈉）相比較，一甘氨酸鈉碳酸鹽有更優越的理化性質和應用范圍。一甘氨酸鈉碳酸鹽分解后的產物是甘氨酸和二氧化碳。甘氨酸是人體必須的氨基酸，可用來治療胃酸過多與肌力衰竭，在膠原中的含量為25%-30%。所以一甘氨酸鈉碳酸鹽用作藥物和食品中的發泡劑較為安全。一甘氨酸鈉碳酸鹽在國外已應用于食品和醫藥工業中，一項美國專利報道了一甘氨酸鈉碳酸鹽的制備，但產率只有77%。用我們改進的方法合成一甘氨酸鈉碳酸鹽產率可達90%。
武漢工程大學
2021-04-11
二甲硝咪唑水溶性鹽合成
一、項目簡介 以簡便而行的方法合成水溶性二甲硝咪唑鹽，收率達95%以上。二、主要技術性能指標 產品mp 182—185℃，含量≥99%
武漢工程大學
2021-04-11
乙酰乙酸酯官能化材料合成方法
具有乙酰乙酸酯基的化合物是一種可應用于室溫快固化型或光固化型涂料、油墨、膠粘劑的新型主體 材料，與多官能丙烯酸酯、光產堿劑組合，可形成新型光固化配方，顏料著色體系深層固化效果好，可用 于特種UV油墨與UV色漆。本技術成果將樹脂與丙烯酸酯、胺類催化劑組合，可形成室溫快固化型配方， 也可創新的設計成接觸式快速固化體系，適用于快干型噴墨印刷，噴出墨滴觸及印布立即交聯固化。本技 術成果即為該種多官能乙酰乙酸酯官能化低聚物的簡便合成方法，可以將聚醚多元醇、聚酯多元醇、多元 脂肪醇、纖維素、改性纖維素等多種富含羥基的合成聚合物或天然高分子材料改性成為多官能化聚合物材 料，包括低聚物、與高分子材料。合成過程以微波作為促進手段，反應時間為2~30分鐘。
中山大學
2021-04-10
天然活性成分的生物合成及高效分離
癌癥、冠心病、糖尿病等疾病嚴重威脅人類健康。世界衛生組織的2008最致命疾病分析報告，到2010年，癌癥將取代心臟病成為最大殺手。到2030年，每年的癌癥新發病患者將達到2700萬，死亡達1700萬。與激素代謝相關的癌癥乳腺癌、前列腺癌發病率逐年增加。世界衛生組織1990年公布的資料：美國總死亡人數中，有24.7%死于冠心病。1995年，全球1.35億糖尿病患者；而到2025年，這個數字將會達到3億；中國目前有4000萬。 而日常生活中，某些常見食品中有效成分疾病的預防及治療有顯著的作用。例如：西洋蕪荽、甘草和甘橘類水果中所含的香豆素是天然的“血液稀薄劑”，可預防血栓；十字花科蔬菜：吲哚(萊菔硫烷)可阻礙雌激素引發腫瘤生長的效用，預防乳腺癌；櫻桃、葡萄及草莓內的鞣花酸可以使致癌物失去作用；五谷中的植酸可以使促進腫瘤生長的類固醇化合物失去作用；蘋果和葡萄柚中的可溶性纖維――果膠有助于降低于膽固醇并預防糖尿病；黃豆類食物中所含有的大豆異黃酮，能夠阻止腫瘤附近長出新的微血管。2010年美國保健品及健康食品市場總銷售額達800億美元。其中，植物來源的天然保健品約占80％的市場份額。我國植物提取物行業年出口近百億元，健康產業產品可達萬億元（中糧數據）。 針對天然活性成分原料含量低，產品質量要求高的問題，該課題組采取生物合成、高效分離、工程化研究的策略，高效提取或合成天然活性成分。
北京化工大學
2021-02-01
硝基苯催化加氫合成對氨基酚
項目簡介對氨基苯酚（p-AminopHenol，簡稱PAP）是合成醫藥、農藥及染料等的重要中間體，并可用作橡膠防老劑。是世界十大藥品之一撲熱息痛及子午線輪胎防老劑的主要原料。國內外有關對氨基酚合成研究的報道很多，主要有：對硝基苯酚鐵粉還原法、硝基苯催化氫化法和硝基苯電解還原法等。其中硝基苯催化加氫還原法工藝流程短，能耗低，污染小，設備和工藝條件也不十分苛刻，對氨基苯酚收率較高，產品質量較好，被普遍認為是未來發展的方向。而目前國內之所以一直未能實現大規模的工業化生產，主要存在以下問題：（1）催化劑與產品分離困難。目前，該工藝所采用催化劑為Pt/C，所用載體為粉末狀活性炭。該催化劑不僅粒度小，而且比重較小，在工業化生產中將催化劑從反應后的混合物中分離出來極為困難。（2）生產成本高。由于該工藝采用貴金屬Pt為催化劑，因此催化劑的回收及套用將直接決定著生產成本。Pt/C催化劑在回收過程中損失較為嚴重，而且失活催化劑的再生也較為困難，導致生產成本上升，市場競爭力下降。（3）以硫酸為反應介質，對設備材質要求較高，同時副產大量的稀硫酸銨溶液，必須進行綜合利用。針對目前該工藝存在的上述問題，本項目研究的重點是在現有工藝的基礎上，開發Pt/SiO2催化劑，利用SiO2比重大，易于分離的特點，解決催化劑與產品分離上的困難，降低產品成本。以Pt/SiO2為催化劑，PAP收率可達到85％。二、市場前景幾年來，全世界對氨基苯酚的消費量已超過12萬t/a；目前，我國需求量也已超過3萬t/a，并以10%/a的速度增長，因此對氨基苯酚具有廣闊的市場。三、合作方式 尋求中試放大合作。項目負責人：王延吉聯系電話： 022-60204867
河北工業大學
2021-04-11
酯交換法合成碳酸二苯酯
項目簡介碳酸二苯酯（DPC）是一種毒性小、無污染的重要工程塑料中間體，可用于合成許多重要的有機化合物及高分子材料，如聚碳酸酯、對羥基苯甲酸甲酯、單異氰酸酯、二異氰酸酯等；還可作為聚酰胺和聚酯的增塑劑、溶劑和熱載體等。近年來，隨著對環境友好的以DPC和雙酚A為原料合成高品質聚碳酸酯（PC）新工藝的開發，使DPC成為引人注目的化合物，世界范圍內對DPC的需求也日益增大。采用苯酚與碳酸二甲酯酯交換法合成碳酸二苯酯的主要原料為苯酚和碳酸二甲酯，較之目前工業上采用的光氣法，在生產過程中原料及中間體無劇毒，不腐蝕設備，對環境保護具有重要意義，符合綠色化工的發展趨勢。針對酯交換法合成DPC過程開發出了一種新型高效非均相催化劑PbO-ZnO，DPC收率達到45.6%。由于苯酚和DMC酯交換合成DPC的反應在熱力學上是不利的，為提高DPC的產率和選擇性，可采用催化精餾法使反應過程中產生的甲醇及時移出，從而促使DPC合成反應的進行。目前正在進行該工作。二、市場前景 隨著PC清潔生產技術在國際上推廣應用，以及我國引進技術自行開發的大型PC裝置的建成投產，DPC的市場需求量將迅速增加，使得清潔生產DPC的技術成為國內外化學化工界關注和研究開發的熱點之一。目前生產DPC的工業方法是以光氣和苯酚為原料，但是光氣的劇毒和強腐蝕性以及相當數量的無機鹽的生成，使該法對生產安全、環境保護都十分不利，而且此法的生產規模小，成本較高，產品質量難以滿足電子信息等朝陽行業的要求，面臨著被淘汰的局面。利用碳酸二甲酯與苯酚酯交換合成DPC可避免使用有毒溶劑和含氯原料，這種方法得到的DPC質量高，能滿足PC生產的要求。與苯酚氧化羰化法相比，技術更成熟，更容易實現工業化，具有廣闊的市場前景。三、合作方式尋求中試合作。項目負責人：王延吉聯系電話： 022-60204867
河北工業大學
2021-04-11
殺菌劑-肟菌酯創新合成技術
項目簡介： 肟菌酯為含氟殺菌劑，具有高效、廣譜、保護、治療、滲透內吸 活性、2 沖刷、持效期長等特性。對作物安全，因其在土壤、水中可 快速降解，故對環境安全。是目前在農藥界備受關注的新型殺菌劑。 項目特色： 1）甲基溴化反應：文獻最高達到 78%，二溴化的副產物很難控 制。我們通過自主創新的催化劑增加反應選擇性，提高反應效率，使 2-溴甲基-α-甲氧亞胺基苯乙酸甲酯 B 收率達到 90%，含量達到 96%。 2）間三氟甲基苯乙酮肟的合成：間三氟甲基苯基重氮硫酸鹽與 乙醛肟生成間三氟甲基苯乙酮肟，收率達到 85%左右，達到文獻水平。 3）肟菌酯產品的合成：從 2-溴甲基-α-甲氧亞胺基苯乙酸甲酯與 間三氟甲基苯乙酮肟縮合得到肟菌酯，含量達 96%，收率達 78%。 （文獻是 56-70%）。 市場應用前景： 肟菌酯目前市場價格在 60-68 萬/噸，以采購甲基-α-甲氧亞胺基 苯乙酸甲酯目前一噸肟菌酯原藥成本價在 26-30 萬/噸，如果自己合成上述原料，每噸原料成本還可以降低 5 萬元左右，肟菌酯項目具有很 好的產業化前景。在廠房和生產公用平臺具備條件下，投資 500 萬元， 可以達到年產 100 噸規模。
南開大學
2021-04-13