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    “面向精细化学品高效合成的均相催化氧化还原过程”重大项目指南

    日期 2017-07-12   来源:   作者:  【 】   【打印】   【关闭

      作为创造新物质最重要的手段,合成化学极大地促进了现代社会的发展。绿色化、功能化、精准化是合成化学的发展趋势,催化则是实现上述目标的最有效途径。在多样性的精细化学品合成中,均相催化具有明显优势,特别是氧化还原这一基本的均相催化过程,应用尤为广泛。氧化和还原具有互为因果、相互依存的电子转移基础。本项目针对若干具有重要应用前景的均相催化氧化还原反应,重点研究选择性调控这一挑战性的科学问题,探索均相催化氧化还原作用的新机制,发现氧化还原的新过程,建立高效催化氧化还原的新体系,为精细化学品的绿色合成和工业生产提供科学和技术支撑。

      一、科学目标

      项目以重要的均相催化氧化还原反应选择性调控为核心,聚焦均相催化烃类化合物氧化、氢化、氢羰化反应中的关键科学问题,从分子水平揭示氧化还原过程中电子转移、化学键的断裂和重组规律,发现若干催化氧化还原新反应,丰富和发展氧化还原反应相关理论;创制高效催化新体系,合成重要精细化学品,争取1-2条技术路线的工业应用,实现从催化剂创制到应用技术的突破;促进催化氧化和催化还原反应研究的深度融合,形成一支国际上有重要影响的研究队伍,提升我国相关领域的研究水平和竞争力。

      二、研究内容

      (一)烃类氧化还原反应的机制和调控。

      针对若干重要的均相氧化还原反应,研究氧化、还原试剂与金属催化剂的作用和转化模式,探索催化循环中自由基等活性中间体与有机金属物种之间的电子转移过程,阐述催化体系中配体和中心金属对电子转移的影响因素,揭示化学键的形成机制和反应选择性控制规律,提出新策略、新理论,发展新的基元反应。

      (二)烃类氧化还原的新催化体系。

      针对烃类化合物的均相催化氧化、氢化、氢羰化等反应中化学键断裂重组过程,发展骨架新颖、结构与电子效应可调的新型配体和催化剂,探讨氧化、还原反应催化剂的内在关联性,揭示催化剂的结构与氧化还原活性、选择性的关系,实现催化剂对氧化还原过程的精准调控,发展高效、高选择性、高稳定性的氧化还原新催化体系。

      (三)烃类选择性氧化。

      针对烷烃、芳烃氧化过程中的选择性控制问题,发展均相催化氧化新方法,探索氧化-还原循环作用机制,设计新型廉价催化剂。以空气、氧气、双氧水等绿色氧化剂,实现烷烃、芳烃的高效高选择性氧化,争取在1-2种醛、酸类精细化学品的生产新技术上取得突破。

      (四)烯(炔)烃氢羰化和酯氢化。

      针对烯(炔)烃氢羰化和酯类化合物氢化过程中存在的催化剂效率低、稳定性差和使用贵金属等瓶颈问题,研究催化剂稳定性和金属-氢物种高活性之间的平衡,发展能够同时催化烯、炔异构化和氢羰化的催化剂,以及高活性廉价金属催化剂。在催化剂结构创新和效率突破的基础上,发展新一代有工业应用前景的催化烯(炔)烃氢羰化和酯氢化体系。

      三、申请注意事项

      (一)申请书的附注说明选择“面向精细化学品高效合成的均相催化氧化还原过程”(以上选择不准确或未选择的项目申请不予受理)

      (二)申请人申请的直接费用预算不得超过1700万元/项(含1700万元/项)。

      (三)本项目由化学科学部负责受理。




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