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“反应-分离耦合”手性催化新材料及绿色催化新方法研究

发布时间:2018年07月02日  点击:次   来源:石化新材料与资源精细利用国家地方联合工程实验室

完成人员:谭蓉,银董红,陈亚举,张瑶瑶,郑卫国,孔瑜

项目简介;

本项目属催化新材料与精细化工等学科基础研究范畴,主要研究反应-分离耦合不对称催化新材料的创制和手性精细化学品的绿色催化合成新方法。化工过程绿色化是实现可持续发展战略的关键手段。催化科学是环境友好型化工过程的重要基础,其核心是催化材料。创制性能优良(高活性、高选择性和高重复使用性)的催化新材料,开发绿色催化合成新方法,实现精细化学品的绿色制造,对推动化学工业的可持续发展具有重大意义。

本项目围绕“精细化学品的绿色催化合成”开展研究,创制了系列反应-分离耦合手性催化新材料,建立了从有机相到水-有机两相,进一步到水相中“均相催化,多相分离” 耦合的不对称催化新方法,开辟了手性精细化学品清洁高效合成的新途径。主要创新点简述如下:

(1)创制了“溶剂控制相转移”均相手性催化剂和石墨烯基“拟均相”的多相手性催化剂提出了溶剂调控“反应-分离”耦合不对称催化新思路,解决了传统有机相不对称催化体系中均相催化剂分离困难、多相催化剂传质效率低的关键科学问题,发展了有机相中不对称催化新方法。

(2)首次提出了“相转移催化-分离”的耦合不对称催化新思路,设计了在水-有机两相催化体系中具有“可控分离”特点的手性相转移催化剂,显著提高了两相间传质效率,并解决了传统手性相转移催化剂分离难的关键科学问题,建立了水-有机两相中绿色不对称催化新方法。

(3)原创性地以外界刺激响应性材料为功能单元,构建了具有亲疏水智能转换特性的手性催化剂,首次提出了环境刺激响应调控“反应-分离”耦合不对称催化新思路,解决了纯水相催化体系中疏水性催化剂传质效率低、亲水性催化剂难分离的关键科学问题,建立了纯水相中高效不对称催化新方法。特别是,催化反应与分离过程中均未使用有机溶剂,促进了化工过程绿色化。

本项目第一完成人为湖南省杰出青年基金获得者,入选湖南省湖湘青年英才支持计划人选,担任中国化工学会离子液体专业委员会委员,并多次在国际学术会议上做主题报告。相关成果在Green Chemistry(IF=9.125)和Journal ofCatalysis(化工类Top 期刊,IF=6.844)等SCI 期刊上共发表研究论文39 篇(其中1 文入选Journal of Catalysis杂志的Featured Article)。8 篇代表性论文被ChemicalReview等SCI 刊物他引129 次。其中,化学顶级评述期刊Chem. Soc. Rev.杂志在2018 年第47 期中连续两次大篇幅引用我们的系列工作(Chem. Soc. Rev.,2018, 47,1307;2018, 47, 2722),高度肯定了我们在“反应-分离”耦合不对称催化新材料的设计及手性亚砜绿色合成方面的开创性成果。获国家授权发明专利4 项。部分成果获中国化工学会离子液体与绿色过程青年创新奖(2014 年),湖南省自然科学优秀学术论文一等奖(2014 年)和湖南省青年化学化工奖(2014 年)。


 
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