无机配体支撑/配位的金属催化剂技术

1. 痛点问题

催化已经广泛应用于各个领域。90%以上的化学生产过程都离不开催化。催化领域的每一次重大突破，都极大地改变了人类的生产与生活方式。

传统的有机配体支撑/配位的过渡金属催化剂被称为“有机金属络合物催化剂”体系，存在有机配体制备复杂、昂贵、周期长、污染大以及催化剂不稳定和难以回收利用，反应条件苛刻危险等问题，严重限制了其大规模的工业化应用。

2. 解决方案

该项技术提出了“无机配体配位/支撑金属催化剂”的原创性新概念（中国科学报，科学网和教育部科技转移中心等媒体报道http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2018/8/416736.shtm），相关研究成果发表在Nature子刊和《德国应用化学》等世界著名学术刊物上，开创了多金属氧化物均相催化的新领域。其基本原理是利用具有优良电子转移能力的金属氧化物作为无机配体，与金属络合配位，在过渡金属周围薪酬电子蓄水池，通过均相催化等手段控制电子的转移，从而控制化学反应的选择性和活性。

这种高效、简单、低廉、绿色、环保和易回收利用的催化剂合成和应用方法解决了传统“有机金属络合物催化剂”存在的根本性难题。为目前化学工业生产上诸如氧化、缩合、偶联和硝化等高污染的反应提供了全新的解决方案。

3.合作需求

与材料，能源，绿色化工，生物医药，染料中间体，食品领域的企业合作，开展产业化探索。

成果可广泛应用于有机合成反应中，并可针对特定的催化反应进行多酸阴离子结构修饰，获得更好的催化特性。以多金属氧酸盐作为无机配体负载的金属催化剂在醇、醛、酸、脂的绿色催化氧化中展现了优异的催化活性，同时在催化C-N键，C-O键，C-C键的形成也具有极高的效率，在烃类的选择性氧化中起到重要作用。因此，在绿色化工，医药，香料，食品等多领域，标的技术具备乐观而广泛的应用前景和研究价值：

1）利用多酸基光催化剂制备苯酚，绿色环保，反应温和，步骤快，收率高，具有及其广泛的应用前景。

2）氨基酸或其衍生物修饰的多金属氧酸盐催化剂合成杂环化合物，绿色环保，效率高，具有及其广泛的应用前景。

3）采用过氧多酸盐催化α-蒎烯环氧化制备2 ,3-环氧蒎烷的方法，具有极高的反应活性，所需反应条件温和、环境友好、专一选择性高，可回收利用，适用于工业化生产。为有效合成许多具有特殊功能且价格昂贵的香料或精细化学品提供了切实可行的方法。

4）采用过氧多酸盐催化双环戊二烯环氧化制备二氧化双环戊二烯（DCPDDO）的方法，具有极高的反应活性，所需反应条件温和、环境友好、专一选择性高，可回收利用，适用于工业化生产。二氧化双环戊二烯（DCPDDO），是一种重要的脂环族特种环氧树脂。适合用作树脂合金模具、耐高温层压户外互感器浇注绝缘材料、抗辐照涂料、微型电机转子浇铸料、碳纤缠线高压容器、高弹性模量复合材料等。

5）采用过氧多酸盐催化氧化合成3,4-环氧环己基甲酸-3’,4’-环氧环己基甲酯的方法，具有极高的反应活性，所需反应条件温和、环境友好、专一选择性高，可回收利用，适用于工业化生产。3,4-环氧环己基甲酸-3’,4’-环氧环己基甲酯一种有特殊功能的环氧树脂，具有以下特点：饱和结构，耐候性出色，成品不会开裂或者黄变。

与国内化工，能源，材料，生物制药，食品企业进一步完善升级技术，拓展市场，开发合作伙伴。

在催化领域中，多金属氧酸盐作为一类新型高效，绿色环保，廉价安全的催化剂，具有优异的氧化还原活性，同时可测定可控的酸性，在催化反应中有良好的双功能特性，溶解性很好，不但具有确定的结构和尺寸，而且可以进行无机-有机修饰，从而赋予其更优异的特性，选择性高，副反应少，对设备几乎不腐蚀。