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金屬醇鹽是制備納米材料的前驅體，主要用于Sol-Gel工藝和VCD工藝制備鐵電陶瓷薄膜、傳感器材料、電容器材料、高溫超導材料、納米材料特種玻璃材料、計算機儲存器材料等功能材料。這些材料是中國的新材料領域的重點開發項目。本技術開發的金屬醇鹽制備是應用電化學合成、化學物理提純、分析檢測、封裝等技術。經過多年的研制，實現了金屬醇鹽特別是稀有金屬的醇鹽零突破。目前中國用Sol-Gel工藝制備鐵電薄膜、壓電薄膜功能材料、傳感器薄膜材料正逐漸產業化、商品化，對高純烷氧基化合物的需求預計可達到工業化生產規模；另外下一代計算機的存儲器的開發已接近工業化水平，這使金屬醇鹽有更大的應用市場。

眾所周知，石油、天然氣和煤炭等不可再生的化石資源構成了當今世界燃料和化學工業的基石，豐富了人類的物質生活，創造了當今的繁華塵世。然而，隨著化石資源的日益枯竭，能源供需矛盾的不斷惡化，油價的不斷飆升，化石工業造成的環境污染日益嚴重等問題，已成為制約社會和經濟可持續發展的瓶頸。這些問題大大推動了人們研究可再生的生物質資源制備能源和大宗化學品的熱情。多元醇作為新一代能源和化學品的平臺，其廣泛的應用前景已引起了眾多科研工作者的廣泛關注。目前，生物基多元醇的工藝路線主要集中在山梨醇的加氫裂解和纖維素通過熱裂解、催化裂化及酸水解加氫等反應途徑制得。但是這兩種工藝路線具有工序流程長，反應條件比較苛刻（需要高溫、高壓下進行），產品比較復雜，分離難度大，成本高等不足，嚴重制約生物基多元醇產業的健康發展。本項目針對上述工藝路線存在的不足，設計了三條新的反應途徑，均能有效地將葡萄糖單體轉化為附加值比較高的多元醇，如合成聚酯纖維的基礎原料：1、2-丙二醇和乙二醇等。這些工藝路線與傳統路線相比，具有反應條件比較溫和，產物比較簡單，成本比較低等優點，同時也能達到節能減排的目標，符合環境友好的要求。因此，這么有意義的研究工作應該得到更大的扶持力度，使其盡快產業化，走出符合我國生物產業特色的道路。

二丙二醇也稱一縮二丙二醇。本技術以丙二醇、環氧丙烷為主要原料，采用低壓液相法催化合成二丙二醇。同現有工藝相比，本技術具有設備投資小，催化劑活性高，操作能耗低，產品收率高等優點，具有較強的競爭優勢。 對于年產3000噸二丙二醇，設備投資約400萬元。主要設備包括：反應釜、貯罐、產品精餾塔等。

二丙二醇也稱一縮二丙二醇，本技術以丙二醇、環氧丙烷為主要原料，采用低壓液相法催化合成二丙二醇。同現有工藝相比，本技術具有設備投資小，催化劑活性高，操作能耗低，產品收率高等優點，具有較強的競爭優勢。 對于年產3000噸二丙二醇，設備投資約240萬。主要設備包括：反應釜、貯罐、產品精餾塔等。

本技術以糠醇、氫氣為主要原料，在催化劑存在下，采用釜式液相加氫合成四氫糠醇，通過先進的連續精餾分離精制技術，最終產品四氫糠醇無色透明，純度≥99.5%，金屬含量≤20PPb，超過電子級標準。 對于年產3000噸四氫糠醇生產線，設備投資約600萬元。主要設備包括：氫氣壓縮機、氫化反應釜、配料釜、貯罐、精餾塔等。

對映-貝殼杉烷類（ent-kaurane）二萜是一大類具有抗菌、抗病毒、抗腫瘤等多種重要生物活性的四環二萜天然產物，目前已有超過1000成員被分離、鑒定出來。由于復雜的結構和潛在的生物活性，該類型天然產物吸引了合成化學家的廣泛關注。國內外眾多著名的有機化學家都對該類分子進行了合成研究，目前報道的合成方法大都需要多步構建其四環骨架，尤其是[3.2.1]雙環骨架。?北京大學雷曉光課題組近日在對映-貝殼杉烷類（ent-kaurane）天然產物的合成上取得了重要進展。他們發展了一種簡潔高效地構建對映-貝殼杉烷類（ent-kaurane）四環骨架的方法：通過利用北京大學余志祥課題組前期發展的銠催化的Yu-[3+2+1]環加成反應構建6/6/6三環骨架，進而結合最新發展的鈀介導的環烯化(cycloalkenylation)反應構建[3.2.1]雙環骨架。底物普適性研究表明該兩步策略可用于快速構建不同取代的對映-貝殼杉烷（ent-kaurane）骨架和對映-貝葉烷（ent-beyerane）骨架。基于該策略，他們分別以10步和8步完成了ent-1α-hydroxykauran-12-one 和12-oxo-9,11-dehydrokaurene 的無保護基高效全合成，并且以10步完成了12α-hydroxy-9,11-dehydrokaurene的全合成，并對其結構進行了修正。通過對反應前體的精細調控，該合成策略不僅能夠應用于不同對映-貝殼杉烷類（ent-kaurane）天然產物的高效全合成，并有望應用于天然產物類似物的高效合成。該工作的完成也進一步闡明Yu-[3+2+1]反應在合成具有橋頭四級碳的天然產物和藥物分子的巨大優勢。

目前乙二醇（EG）主要生產路線是石油路線，即石油裂解得到乙烯，乙烯氧化制得環氧乙烷（EO），環氧乙烷水合制乙二醇。 我國是一個缺油貧氣，煤炭資源相對豐富的國家。目前國內煤炭氣化技術已經較成熟，煤氣化產生的合成氣可以經草酸二甲酯加氫合成乙二醇，該工藝路線具有反應條件溫和，設備壓力等級和材質要求低，催化劑對環境污染小等優點，具有較好的發展前景。在石油價格不斷上漲的形勢下，這一技術的開發對我國的經濟發展具有重要的戰略意義，其經濟性也明顯優于石油路線。 合成氣合成乙二醇新技術的工藝過程有三個反應，分兩步進行：首先一氧化碳與亞硝酸甲酯（MN）羰化偶聯合成草酸二甲酯（DMO），反應生成的一氧化氮與氧氣和甲醇反應生成亞硝酸甲酯，在反應體系中循環；第一步反應的產物草酸二甲酯再加氫制乙二醇（EG）。其中，亞硝酸甲酯羰化偶聯和草酸二甲酯加氫兩步反應通過氣-固催化反應完成。該技術反應自封閉循環，生產過程消耗CO、H2（經分離的合成氣），及氧氣，生成乙二醇產品和少量水，是原子經濟性較高的綠色化工路線。 華東理工大學發揮化學工程專業優勢，與上海浦景化工技術有限公司和安徽淮化集團合作，完成了從催化劑到工業流程的工程開發過程，年產1000噸/年的中試裝置一次開車成功，各步反應的轉化率和選擇性均大于設計值，產品乙二醇質量指標達到優級品標準。目前在國內處于領先地位。

中國輕工業聯合會（鑒字[2007]第 008 號），2007 年，國際領先；中國輕工業聯合會科學技術獎進步獎，二等獎，2007 年；中國石油和化學工業協會科技進步獎，二等獎，2007 年。 1、項目簡介 （1）合成了專用于工業化色譜分離麥芽糖醇液、木糖液和結晶葡萄糖母液的特種色譜固定相。利用所合成的樹脂與各種糖醇之間的親和力差別，實現麥芽糖醇與低聚麥芽糖醇，木糖、葡萄糖與阿拉伯糖以及葡萄糖、低聚糖和果糖三組分之間的完全分離； （2） 開發了能同時分離提純麥芽糖醇液、木糖液及結晶葡萄母液的三組分的模擬移動床色譜分離工藝技術，而模擬移動床裝置是由幾根色譜柱串聯相接，成一首尾連接的閉合系統，通過自控方式來改變出料口、進料口、循環口、進水口的位置，實現進料、進水、前組分出料、后組分出料同時連續運行操作； （3）開發出僅使用熱水洗脫劑，不使用任何酸、堿等化學品的清潔化色譜生產技術。 2、創新要點 （1）僅以水為洗脫劑，無任何污染，實現了生產過程的完全清潔化； （2）開創性的開發了麥芽糖醇液、結晶葡萄糖母液和木糖液的三組分模擬移動床（TSMB）色譜分離工藝技術，并且實現了工業化； （3）高純度分離：在國內首次開發生產出結晶麥芽糖醇和結晶阿拉伯糖新產品；使木糖母液和葡萄糖母液得到完全充分利用； （4）高濃度色譜分離，較常規色譜分離濃度提高＞50％，大幅度降低能源消耗。 3、效益分析 本技術直接經濟效益顯著，近三年新增利潤 1.9 億元，新增稅收 5 千多萬元，創外匯 2.9 億美元，節支總額 2.4 億元。本技術社會效益明顯，采用本技術開發出結晶麥芽糖醇和結晶阿拉伯糖新產品，生產規模迅速擴大，同時帶動農副產品深加工、外貿出口等相關行業快速發展，推動了糖醇行業科技進步，無環境污染，對生態環境影響小，符合當今發展生態工業建設的要求。 4、推廣情況 （1）山東禹城綠健生物技術有限公司進行 “20 噸/天規模的麥芽糖醇溶液分離提純工程”項目的建設； （2）浙江華康藥業有限公司進行了“60 噸/天規模的木糖濃縮液分離提純工程”、 “60 噸/天規模麥芽糖醇溶液分離提純工程”、“50 噸/天規模的木糖母液分離提純工程”的工程建設； （3）魯洲生物科技（山東）有限公司進行了“100 噸/天規模結晶葡萄糖母液分離提純”的工程建設。 授權專利： 1.一種從麥芽糖醇液中提取麥芽糖醇的方法200510040434.5 2.一種從木糖母液或木糖水解液提取木糖和木糖醇的方法200510040433.0 3.一種從結晶葡萄糖母液中提取高純度葡萄糖和功能性低聚糖的方法200510040863.2

該技術通過分子設計和環境友好的水解反應，利用頂角-戴帽法和官能團剪裁等手段制備帶有多種可反應性基團的中空籠型納米材料。材料具有質輕、透氣、超低介電常數、耐熱、易加工、可溶解性、生物相容性等特性，體現了不同于傳統納米材料的優點，與聚合物有非常好的相容性和分散性。這類有機－無機雜化材料實現了將有機材料的耐熱性能和高強度與有機高分子材料的加工工藝簡單完美結合的目的。 籠型倍半硅氧烷與高分子聚合物的相容性良好，基本可以達到分子級均勻分散，這是普通無機填料無法達到的，得益于籠型倍半硅氧烷分子具有有機部分，既使在惰性基團取代籠型倍半硅氧烷中也可以與有機基體實現良好的相容行為。同時，材料的耐熱性能指標（如玻璃化轉變溫度，5%質量損失熱降解溫度）均有大幅度提高，這是因為籠型倍半硅氧烷的Si－O骨架部分提供了優異的抵抗熱沖擊性能，此外，還可以利用多官能化籠型倍半硅氧烷進行交聯反應實現三維交聯結構，以進一步提高耐溫性能。另外，籠型倍半硅氧烷可以作為各種催化劑和其他功能性材料的載體，在拓寬這些功能材料使用溫度的同時提高其某些性能，如提高電致發光材料的發光效率和發光純度，提高催化劑的催化效率和選擇性。 可以預見，隨著各個交叉學科領域的不斷擴展，籠型倍半硅氧烷作為典型的有機-無機雜化材料的優異性能將會引起人們越來越濃厚的研究興趣。 粒子尺寸：1.5～3nm；溶解性：根據官能團不同，可溶解于有機溶劑或水；顏色：白色；耐熱性：熱分解溫度在250℃以上。可用于耐高溫材料、航空航天材料、復合材料、超低介電材料、塑料及纖維改性、功能高分子材料、特種涂料、生物材料等制備。在高附加值材料領域，應用前景廣闊。項目投資300～400萬。