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從簡(jiǎn)單烯烴出發(fā)高效、高選擇性地合成高價(jià)值化合物一直是有機(jī)化學(xué)工作者追求的目標(biāo)。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(tuán)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(shì)和局限。如何通過設(shè)計(jì)新的催化過程，在一個(gè)反應(yīng)中融合上述兩種過程，取長(zhǎng)補(bǔ)短，是實(shí)現(xiàn)更加簡(jiǎn)潔、綠色合成的重要途徑。朱戎課題組提出利用鈷介導(dǎo)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(tuán)化反應(yīng)中初步實(shí)現(xiàn)了上述目標(biāo)。這一最新進(jìn)展發(fā)表在《美國(guó)化學(xué)會(huì)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(tuán)化反應(yīng)是一類具有重要合成學(xué)意義的自由基反應(yīng)。研究在該體系中引入高價(jià)碘試劑作為雙電子基團(tuán)轉(zhuǎn)移氧化劑和親核試劑的前體，在鈷氫物種催化下，實(shí)現(xiàn)了自由基與極性過程互補(bǔ)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(duì)非活化和活化烯烴形式上的加成，從而以高官能團(tuán)兼容性，一步合成較為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，具有潛在的重要應(yīng)用價(jià)值。他們進(jìn)一步通過細(xì)致的動(dòng)力學(xué)研究和控制實(shí)驗(yàn)，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(jī)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。

針對(duì)燃煤電站鍋爐負(fù)荷變化大和各類工業(yè)爐窯煙氣溫度波動(dòng)范圍寬的特點(diǎn)，研制出能適應(yīng)150~300度范圍的高效煙氣脫硝催化劑。 （1）對(duì)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(jìn)行對(duì)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(duì)SO2對(duì)改性催化劑失活的促進(jìn)作用、失活原因，提出了催化劑抗水抗硫方法。 該成果已申請(qǐng)國(guó)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(qǐng)?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(qǐng)?zhí)?01810028858.7 ，已公開） 。

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(shí)驗(yàn)室小型實(shí)驗(yàn)、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?zé)峤鉅t； （3）開發(fā)出物料及能量平衡計(jì)算軟件包。

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(zhǎng)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(diǎn)，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。

項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)針對(duì)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(duì)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(shí)使礦物產(chǎn)生微孔，加快氰化物進(jìn)入難浸黃金礦的速率，從而實(shí)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。

本項(xiàng)目針對(duì)目前室內(nèi)空氣污染日益嚴(yán)重、對(duì)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(guó)實(shí)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(chǎng)所中央空調(diào)系統(tǒng)的光催化空氣凈化裝置。該項(xiàng)目被認(rèn)定為上海市高新技術(shù)成果轉(zhuǎn)化項(xiàng)目，已具備年產(chǎn)2萬臺(tái)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(cè)，納米光催化空氣凈化裝置對(duì)細(xì)菌殺滅率高達(dá)99.90%，對(duì)TVOC的脫除率為90%，對(duì)可吸入顆粒物的凈化效率達(dá)國(guó)標(biāo)的1.6倍，其綜合技術(shù)總體上處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先，在細(xì)菌殺滅率和脫除TVOC的功能上達(dá)到國(guó)際同類產(chǎn)品的先進(jìn)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(jī)所等多家單位獲得應(yīng)用，其凈化效果遠(yuǎn)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(rèn)可。

低溫燃料電池能有效地將化學(xué)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(dòng)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(jìn)行，制約燃料電池的實(shí)際應(yīng)用。學(xué)界普遍認(rèn)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(xué)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

利用簡(jiǎn)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(shí)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(tuán)容忍性，并獲得了較好的選擇性。這個(gè)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(diǎn)。對(duì)于利用這一反應(yīng)體系有效地簡(jiǎn)化了合成步驟，且大大的提高了反應(yīng)的原子經(jīng)濟(jì)性，推動(dòng)了化學(xué)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)。