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甘油氧化合成二羥基丙酮
本發(fā)明公開了一種用于甘油氧化合成二羥基丙酮的固體催化劑，屬于催化和精細有機化工技術領域。本發(fā)明采用鉍鹽、有機前驅體、氮源通過機械混合?焙燒的方法制備出一種鉍修飾多孔碳載體，再負載貴金屬，得到固體催化劑，本發(fā)的優(yōu)點在于，催化劑制備方法簡便易于操作，生產成本低廉，甘油轉化率(>90％)和甘油選擇性高(>90％)，反應體系反應條件溫和，且催化劑可回收和重復使用，可望成為極具競爭力的甘油轉化合成二羥基丙酮的工業(yè)化生產路線。
江南大學
2021-04-13
苯一步羥基化合成苯酚的綠色合成工藝
成果描述：苯酚是重要的基本有機化工原料，在工業(yè)上具有廣泛的用途，其需求量大，主要用于生產雙酚Ａ(亞異丙基二酚)和酚醛樹脂，也用于生產己內酰胺、苯胺、烷基酚、脂肪酸等產品, 此外，苯酚還可直接用作化學試劑、防腐劑和消毒劑。近年來，由于電子通訊、汽車工業(yè)和建筑業(yè)的迅猛發(fā)展，苯酚的一些下游產品需求增長較快，相應帶動了對苯酚需求的強勁增長，世界苯酚需求大約以年均3%~4%的速度增長。目前世界上生產苯酚的主要方法有異丙苯法、甲苯-苯甲酸法。其中異丙苯法是目前世界上生產苯酚最主要的方法，其生產能力約占世界苯酚總生產能力的92 %，目前，苯酚合成工藝正向無廢、少廢、不聯產丙酮技術發(fā)展。 本成果提供原料易得、價廉、制備成本低、性能穩(wěn)定、壽命長、可重復使用的催化劑。采用活性炭直接作為苯羥基化制取苯酚的催化劑，可獲得單程收率12%，選擇性75-80%，重復10次左右活性保持基本不變；經硝酸氧化改性的活性炭浸漬負載硫酸鐵后烘干，制得載鐵活性炭，采用載鐵活性炭作為催化劑，可實現溫和條件下（30℃，接近常溫）高選擇性制取苯酚，收率可提高到20%，選擇性達到90%以上；采用連續(xù)流動反應器體系，在優(yōu)化的工藝條件下，最好可得到苯酚收率28.1%和選擇性大于98%。此成果中的載鐵活性炭有較好的的實用性，可用于取代苯的環(huán)氧化。市場前景分析：該項技術可應用于化工生產企業(yè)，使用該項技術，可以避免副產物，苯酚單程收率高，原料可回收進一步使用，生產過程更容易達到環(huán)評要求。與同類成果相比的優(yōu)勢分析：催化劑活性評價： 30 °C、苯:H2O2為 1:3、載鐵催化劑用量0.5g、反應時間4~7 h，苯酚收率> 20 %。 催化劑穩(wěn)定性評價： 30 °C、苯:H2O2為 1:3、載鐵催化劑用量0.5g、反應時間4~7 h，催化劑重復3次，活性保持基本不變。 國內先進。
四川大學
2021-04-10
甘油轉化合成碳酸甘油酯
隨著生物柴油的發(fā)展，副產粗甘油的利用成為亟待解決的問題。將甘油利用，制成具有高附加值的碳酸甘油酯成為重要的解決方案。碳酸甘油酯的高附加值來源于其廣泛的用途。碳酸甘油酯因其低毒、低蒸發(fā)率、低可燃性及高穩(wěn)定性被認為是一種綠色溶劑，可用于油漆、涂料、聚氨酯泡沫體和化妝品工業(yè)。江南大學自主研發(fā)了利用甘油催化合成碳酸甘油酯的合成工藝，以廉價的甘油為原料，采用高效催化劑制備碳酸甘油酯，反應條件溫和、收率高并且副產物少，發(fā)展前景廣闊。
技術指標：
本項目采用酯交換法和尿素醇解法合成碳酸甘油酯的兩種工藝路線。突破了低成本、高活性固體催化劑體系的制備技術；碳酸甘油酯的收率≧95%；催化劑可回收再利用，重復使用 3-5 次，產品收率仍保持 90%以上。
江南大學
2021-04-13
新型藥物中間體催化合成技術
1. 痛點問題
在傳統(tǒng)精細化工生產中，特別是生物-化學級聯法生產手性藥物中間體過程中，存在酶與金屬組合催化劑效率低從而導致手性藥物中間體制造成本高、純度低的痛點問題。目前，工業(yè)上應用于生物-化學級聯反應的催化劑主要是固定化酶和固定化金屬催化劑的簡單組合，由于酶催化與金屬催化反應條件不匹配，易造成催化劑失活。原有解決方案為將酶催化與金屬催化分多步進行，存在能耗物耗大、流程復雜、環(huán)境不友好、制造過程不綠色等弊端。在“碳中和”目標下，開發(fā)綠色高效的新型藥物中間體催化劑，將為解決行業(yè)現有的痛點問題提供有效途徑。
2. 解決方案
針對藥物中間體、農藥中間體生產領域存在的問題，開發(fā)了一種新型藥物中間體催化技術，構建在常溫條件下同時具有高效酶催化和金屬催化活性的高分子-酶-金屬亞納米團簇復合催化劑，實現了重要手性藥物和農藥中間體的綠色高效合成，解決了化工生產中生物-化學級聯反應效率低的痛點問題，使多步的級聯反應在一鍋中高效進行，簡化流程、提高時空產率，并減少了生產的能耗與三廢的產生。
清華大學
2021-09-14
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一種催化合成喹喔啉類化合物的方法
（專利號：ZL 201310086879.1） 簡介：本發(fā)明提供一種催化合成喹喔啉類化合物的方法，屬于有機化學合成技術領域。合成喹喔啉類化合物的縮合反應中原料鄰苯二胺與1，2-二羰基化合物的摩爾比為1∶1，多磺酸根離子液體催化劑的摩爾量是所用鄰苯二胺或1，2-二羰基化合物的5-10%，反應溫度為40-60℃，反應時間為20-120min，反應溶劑水的用量為物料總質量的50-90%，反應壓力為1個大氣壓，反應后過濾，濾渣用水洗滌后用乙醇重結
安徽工業(yè)大學
2021-01-12
苯酚一步羥基化合成苯二酚
成果描述：對苯二酚和鄰苯二酚是重要的化工產品，在醫(yī)藥、染料、橡膠和有機合成等領域都有廣泛的用途。近年來，隨著經濟的發(fā)展和人民物質生活水平的提高，苯二酚的應用領域得到擴展，市場需求巨大。合成苯二酚的方法由于操作過程復雜、生產過程能耗大和環(huán)境污染嚴重等原因基本瀕臨淘汰。苯酚直接羥基化法由于反應副產物主要是水、原子利用率高符合綠色化學的觀點。在溫和條件下由苯酚羥基化一步合成苯二酚對于實現化工產品的清潔化和節(jié)能化生產意義重大。已經工業(yè)化的Brichem法所用的TS-1催化劑制備過程復雜，使得催化劑成本很高，因此仍需尋找能夠替代TS-1的催化劑。 本成果提供價廉易得、制備成本低、性能穩(wěn)定的苯酚羥基化催化劑。碳分子篩進行改性處理后對苯酚一步氧化制取二酚具有很好的反應活性，重復使用6次活性基本不下降，具有很好的穩(wěn)定活性。其中經氫氟酸和鹽酸混合液處理碳分子篩后再用過氧化氫浸泡處理得到的催化劑，具有最好的反應活性，苯酚的轉化率為29.6%，二酚的收率為23%，過氧化氫的利用率達到80%。 鹽酸處理后的活性炭浸漬硝酸鐵，烘干后在400℃焙燒后，用于苯酚的羥基化，在溫和條件下（30℃，接近常溫）反應2小時，可獲得36%的二酚收率，二酚選擇性85-90%，過氧化氫的利用率達到40%。市場前景分析：該項技術可應用于化工生產企業(yè)，使用該項技術，可以避免副產物，二酚單程收率高，原料可回收進一步使用，生產過程更容易達到環(huán)評要求。與同類成果相比的優(yōu)勢分析：催化劑活性評價： 30 °C、苯酚:H2O2為 1:1、載鐵催化劑用量0.1g、反應時間1~2h，苯二酚收率 36 %。 30 °C、苯酚:H2O2為 3:1、碳分子篩用量0.1g、反應時間1~2h，苯二酚收率23%. 催化劑穩(wěn)定性評價： 30 °C、苯:H2O2為 1:3、載鐵催化劑用量0.5g、反應時間4~7 h，催化劑重復3次，活性保持基本不變。 國內先進。
四川大學
2021-04-10
耐高溫半芳香尼龍產業(yè)化合成技術
半芳香族尼龍是耐高溫聚合物的一個重要的新興品種，由于其性能優(yōu)異價格相對低廉近年來得到了學術界和產業(yè)界的廣泛關注。目前國際上半芳香尼龍的主要供應商有法國的Rhone-Poulenc Chfmfe、意大利的Eniricerche、日本的三井化學、美國的Amoco、Dupont、比利時的Solvay、荷蘭的DSM公司等。隨著我國經濟建設的不斷發(fā)展，國內對半芳香族尼龍的需求不斷增加，其市場潛力十分巨大。但國內由于在半芳香尼龍領域起步較晚，目前只有少數單位開展了相關的研究工作，還沒有企業(yè)真正實現半芳香尼龍（PA6T）的產業(yè)化生產。四川大學聚芳硫醚課題組是一個具有多年高性能聚合物合成及加工經驗的科研團隊。課題組依托著四川大學高分子材料985平臺，長期承擔863、國家科技支撐計劃、國家自然科學基金、教育部省部產學研項目等國家級、省部級的科研項目，并在在高性能高分子材料合成、改性、成型加工及產業(yè)鏈建設方面做出了很多重要的貢獻。本課題組為國內目前唯一的研究開發(fā)PA6T樹脂的單位，研究工作取得了較大進展突破，并已經達到了進行產業(yè)化工作的水平。PA6T的產業(yè)化生產將對我國高性能聚合物領域及相關后續(xù)產業(yè)產生重大的影響，其前景十分巨大。
四川大學
2023-05-15
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乳酸乙酯催化合成丙酮酸乙酯
目前工業(yè)上生產丙酮酸乙酯的工藝是以乳酸乙酯為原料，經高錳酸鉀氧化合成丙酮酸乙酯。該工藝雖然反應溫度溫和、成本低，但是該過程中高錳酸鉀的使用量很大，高錳酸鉀價格較貴，投加過量會引起出廠水色度升高，長期過量投加，反應產物水含二氧化錳易使濾料板結。且高錳酸鉀與皮膚接觸可腐蝕皮膚產生棕色染色，粉末散布于空氣中有強烈刺激性，環(huán)境污染嚴重。現有專利技術則多采用氮氧化合物和堿催化乳酸乙酯制備丙酮酸乙酯。但這些方法催化劑會污染環(huán)境，含氯氧化劑有毒，難儲存運輸，對工業(yè)生產安全存在一定威脅且溶劑難于回收。
本成果采用負載型金屬催化劑，分子氧為氧化劑，在低溫、低壓條件下即可實現乳酸乙酯到丙酮酸乙酯的高產率合成。
技術特點：
1．以氧氣氧化實現乳酸乙酯到丙酮酸乙酯的有效轉化；
2．乳酸乙酯來源廣、價格低，是理想的原料；
3．氧氣是最常見的氣體，性質穩(wěn)定，使用安全，易于控制，具有綠色化學優(yōu)勢，是氧化反應中最理想的氧源；
4．采用負載型金屬催化劑，在優(yōu)化反應條件下，乳酸乙酯的轉化率100.0%，丙酮酸乙酯的選擇性99%以上，催化劑與溶劑可重復使用。
南京工業(yè)大學
2021-01-12
異硬脂酸催化合成關鍵技術
C18飽和支鏈脂肪酸（異硬脂酸）是一種具有支鏈結構的長鏈飽和脂肪酸，分子式與硬脂酸相同，但是常溫下呈液態(tài)。異硬脂酸及其酯在合成潤滑油、液壓油、燃料添加劑、高檔化妝品、高分子材料、表面活性劑、紡織、涂料和醫(yī)藥等工農業(yè)生產的許多行業(yè)以及軍事、航空等方面都有廣泛的應用。異硬脂酸的生產只局限在歐洲的少數幾個規(guī)模較大的油脂化工企業(yè)，如英國Corda、比利時 Oleon 等。在國內，一方面尚無企業(yè)掌握異硬脂酸生產技術，另一方面異硬脂酸產品需求逐年增長，2016 年我國進口異硬脂酸產品超過 10000噸。這樣的局面造成異硬脂酸產品市場的供求嚴重失衡，價格居高不下。尤其在國內，該產品是典型的賣方市場，2019 年異硬脂酸國內的市場價格達到 6.5 萬人民幣/噸，利潤驚人！
近年來，江南大學自主研發(fā)了異硬脂酸合成工藝，以廉價的工業(yè)油酸為原料，經催化異構化、氫化合成異硬脂酸產品，可將異硬脂酸的生產成本控制在 1.5 萬人民幣/噸以內，同時產品質量達到 Corda 和 Oleon 的現有水平，發(fā)展前景廣闊。
技術指標：
擁有低成本、高活性催化劑制備的核心技術；
掌握催化異構化、氫化關鍵技術參數；
掌握產品純化分離技術；
催化合成異硬脂酸的收率超過 70%；
在小試基礎上，開展 1000 倍工藝放大實驗，效果良好。
項目成熟度：
1）小試成熟；
2）工藝放大：已經成功完成 1000 倍工藝放大實驗；
3）產品成本：采用江南大學自主研發(fā)的合成工藝生產異硬脂酸，生產成本低于 1.5 萬人民幣/噸。
江南大學
2021-04-13
由碳水化合物直接催化合成2,5-呋喃二甲醛(DFF)
成果描述：2,5-呋喃二甲醛（DFF）是一種多用途的有機合成中間體，可以用來合成藥物、大環(huán)配體、抗真菌劑和呋喃，也可以作為單體形成各種高聚物，例如聚頻哪醇和聚乙烯。采用5-羥甲基糠醛（HMF）為原料，通過氧化反應合成DFF，是目前工業(yè)上唯一可行的制備DFF的方法。但因獲得HMF需要復雜的分離純化過程，故HMF價格昂貴使得DFF的生產成本很高，其生產迄今沒有工業(yè)化。碳水化合物被視為目前最有希望的“可再生資源”。將廉價的碳水化合物直接作為原料，利用無需分離HMF的二步轉化方法制備DFF, 可以克服已有技術成本高，能耗高和收率低的缺陷，更為經濟實用，更符合經濟的綠色可持續(xù)發(fā)展。 常壓下反應，以碳水化合物（葡萄糖、果糖或蔗糖）為原料，采用不分離HMF的一鍋兩步法合成DFF：第一步碳水化合物脫水生成HMF，第二步HMF原位氧化生成DFF。本方法的技術優(yōu)勢在于：1. 適用原料廣，尤其可以用廉價的葡萄糖作原料得到較高的DFF產率，降低了生成成本，具有工業(yè)化應用前景；2. DFF產率高，以碳水化合物計（葡萄糖：51%，果糖：68%，蔗糖：50%）；3. 催化劑廉價易得，易于分離（離心分離）；4. 反應條件較溫和，常壓，低溫，反應時間相對較短；5. 反應過程操作簡單，反應副產物少，對環(huán)境友好。市場前景分析：生物質化工領域，精細化學品合成。與同類成果相比的優(yōu)勢分析：由葡萄糖制備DFF： DFF產率>40 %，選擇性>60 % 由果糖制備DFF： DFF產率>55 %，選擇性>65 % 由蔗糖制備DFF： DFF產率>45 %，選擇性>65 % 國內先進。
四川大學
2021-04-10