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三烷氧基硅烷合成新工艺项目简介
三烷氧基硅烷是重要的精细化工产品，其结构式为(RO)3SiH。因其具有可水解的Si-OCH3键，又有活泼的Si-H键。硅氢键能与一系列的烯类单体发生硅氢加成，得到各种硅烷偶联剂，有机硅封端固化的醚以及聚丙烯酸酯密封胶和粘合剂等产品，具有重要的应用价值。目前使用最多的为三甲氧基硅烷，三乙氧基硅烷，是近年来很受重视的有机硅中间体。 其传统的制备方法为：以三氯氢硅、相应的醇为原料进行醇解反应，再进行特种精馏方法得到。反应式：CH3SiH + 3ROH (RO)3SiH + 3HCl↑ 由于该法中原料三氯氢硅沸点低，易水解，故贮运极不方便，且制备过程中产生大量的氯化氢气体，环境污染严重，危险性大，设备腐蚀严重，工艺复杂，成本高，难以达到模生产，严重制约着国内有机硅工业的发展。为此，我们经过多年的研究，采用以硅粉及相应的醇为原料直接合成三烷氧基硅烷，避免了醇解法的缺点，该工艺具有流程短、选择性好、收率高、无环境污染、产品质量大大提高等特点。新工艺经小试、中试各项技术经济指标处于国内外领先水平。反应式：Si + ROH→(RO)3SiH + H2↑
武汉工程大学
2021-04-11
高值化手性氨基酸生物合成技术
进入21世纪以来，手性氨基酸作为最重要的原料和中间体，市场规模也越来越大。本项目目前研发的手性氨基酸包含L-2-氨基丁酸、D-苏氨酸、L-天冬酰胺、L-叔亮氨酸、L-色氨酸等。
创新点：
1）本项目采用一锅化反应，以廉价的L-苏氨酸为原料，经过工程菌催化合成2-氨基丁酸，反应时间10-12 h，原料的转化率达到99%以上，2-氨基丁酸的产量达到100 g/L以上。
2）以消旋化苏氨酸为原料，进行酶法拆分制备D-苏氨酸。底物添加量达到2.5 M,反应10 h内达到完全拆分，D-苏氨酸ee值为99%。
3）以天冬氨酸为原料，采用工程菌催化反应10-12 h，L-天冬氨酸转化率达到了94.4 %，L-天冬酰胺产量可达120 g/L，生产强度达到12.4 g/(L•h)。
4）基于构建的基因工程菌，采用偶联辅酶再生技术，转化廉价底物合成L-叔亮氨酸，反应24 h，底物转化率达95%，产量达到100 g/L以上水平。
5）其它手性氨基酸（L-色氨酸、D-氨基酸）发酵和生物合成正在陆续开展中。
6）多种高效酶制剂的工程菌株构建、发酵产酶以及多种中间体的制备。如苏氨酸脱氨酶、亮氨酸脱氢酶、甲酸脱氢酶、ω-转氨酶等，以及利用这些酶制备的多种医药中间体。
江南大学
2021-05-11
植物生产调节剂植物龙的合成工艺
植物龙亦称植物生长调节物质，指从外部施加给植物，只要很微量就能调节、改变植物生长发育的化学试剂。除了植物激素从外部施加给植物作为生长调节剂外，更多的植物生长调节剂，是植物体内并不存在的人工合成有机物，主要有，一是植物激素类似物，例如与生长素有类似生理效能的吲哚丁酸、萘乙酸、2，4-D 等，与细胞分裂素有类似生理效能的激动素和6-苄基氨基嘌呤等。二是生长延缓剂，有延缓生长作用，降低茎的伸长而不完全停止茎端分生组织的细胞分裂和侧芽的生长，其作用能被赤霉素恢复，例如矮壮索（CCC）、丁酰肼（B9）、调节安等。三是生长抑制剂，也有延缓生长的效果，但与生长延缓剂不同，它们主要干扰顶端的细胞分裂，使茎伸长停顿和顶端优势的破坏，其作用不能被赤霉素恢复，例如青鲜素（MH）等。另外，由于除草剂大都是人工合成的生长调节剂，因此，有人把除草剂也作为一大类生长调节剂。植物生长调节剂，在农业生产上，可分别用在促进或抑制植物的营养生长，促进或抑制种子、块根、块茎的发芽，防止或促进器官的脱落，促进生根、座果和果实发育，控制性别分化、诱导和调节开花，催熟或延迟成熟和衰老，以及杀死田间杂草等方面。植物龙是一种用于蔬菜的植物生长调节剂，可有效地使蔬菜增产。主要用于阔叶蔬菜（如白菜等）。采用简单催化剂，使产品成本比市场上同类产品降低30%以上。应用在蔬菜种植。植物龙是一种在日本得到广泛推广的植物生长调节剂。使用范围广，用量大。我国正大面积推广。适合中小型企业投资，设备投资额10 万以下。按每年12 吨的产量计算，每吨成本为8 万/吨，售价15 万/吨，利润为80万余元。 合作方式包括技术转让和实施交钥匙工程。
北京化工大学
2021-02-01
生物法合成D-精氨酸联产瓜氨酸
D-精氨酸(D-Arg)是重要的手性试剂和医药中间体。可抑制癌症扩散，治疗生长激素过多释放造成的紊乱，具有抑制DNA合成、前列腺癌细胞增殖的功能。本方法以L-Arg为原料经过化学消旋，获得DL-Arg。而后利用基因工程技术构建重组菌株，对DL-Arg进行酶法转化，获得高收率及高光学纯的D-Arg。同时副产物L-瓜氨酸Cit是人体尿素循环的一个重要中间代谢物，用于男性性功能障碍、高血压和冠心病等多种疾病的治疗，有助于提高机体免疫能力，且在脑血流的调节中发挥重要作用。该方法利用了化学反应的效率高、成本低的特点，又利用精氨酸脱亚胺酶对DL-Arg进行生物转化，充分利用生物酶所具有的催化专一性的优点，使D-Arg制备路线达到高效、立体专一的特点，该方法优于国内外相应报道，具有工业化优势，可以提高资源的利用率、减少工业废物的产生与排放。
南京工业大学
2021-04-13
L-2-氨基丁酸的酶法合成
已有样品/n项目以L-苏氨酸作为原料通过“一锅法”酶法生产L-2-氨基丁酸，反应时间为7-8h，已实现L-2-氨基丁酸转化率超过97%，产物浓度80g/L，ee>99%。整个反应过程不需要复杂的反应器，完全在常压、常温（30℃）下进行。此外，该工艺耦合了辅酶再生体系，在一株工程菌中同时表达反应所需的所有酶，并利用全细胞进行催化，使得在转化体系内不需要额外添加辅酶，从而降低了生产成本。医药级的L-2-氨基丁酸的售价约11-12万元/吨，本项目L-2-氨基丁酸的生产成本约5-5.5万元/吨(不计分
中国科学院大学
2021-01-12
耐高温半芳香尼龙产业化合成技术
半芳香族尼龙是耐高温聚合物的一个重要的新兴品种，由于其性能优异价格相对低廉近年来得到了学术界和产业界的广泛关注。目前国际上半芳香尼龙的主要供应商有法国的Rhone-Poulenc Chfmfe、意大利的Eniricerche、日本的三井化学、美国的Amoco、Dupont、比利时的Solvay、荷兰的DSM公司等。随着我国经济建设的不断发展，国内对半芳香族尼龙的需求不断增加，其市场潜力十分巨大。但国内由于在半芳香尼龙领域起步较晚，目前只有少数单位开展了相关的研究工作，还没有企业真正实现半芳香尼龙（PA6T）的产业化生产。四川大学聚芳硫醚课题组是一个具有多年高性能聚合物合成及加工经验的科研团队。课题组依托着四川大学高分子材料985平台，长期承担863、国家科技支撑计划、国家自然科学基金、教育部省部产学研项目等国家级、省部级的科研项目，并在在高性能高分子材料合成、改性、成型加工及产业链建设方面做出了很多重要的贡献。本课题组为国内目前唯一的研究开发PA6T树脂的单位，研究工作取得了较大进展突破，并已经达到了进行产业化工作的水平。PA6T的产业化生产将对我国高性能聚合物领域及相关后续产业产生重大的影响，其前景十分巨大。
四川大学
2023-05-15
气相合成γ-丁内酯技术及催化剂
γ-丁内酯是一种用途极其广泛的重要化工原料，尤其近几年国内外需求量呈上升趋势。现阶段合成γ-丁内酯主要有1,4-丁二醇脱氢法和顺酐加氢法。顺酐加氢法虽然原料成本较低，但由于原料对反应器有严重的腐蚀，并且氢气耗量大，产物损失较多，生产效率低，所以已经逐渐被生产厂家淘汰。1,4-丁二醇脱氢法，为目前较为先进的生产方法，但生产中仍需引入氢气，所以氢源问题限制了一部分企业的生产，并造成设备造价提高。我组经多年的研究开发，成功研制出了高效专用工业催化剂，即在非临氢状态下合成γ-丁内酯，在高空速、较低的反应温
南开大学
2021-04-14
工程酿酒酵母高效合成人参皂苷Ro
本发明达到的技术效果为工程化酿酒酵母菌可实现无需添加异源前体物或底物仅通过培养微生物即可从头合成高效人参皂苷Ro、竹节参皂苷Ⅳa、姜状三七苷R1等三种齐墩果烷型稀有人参皂苷以及金盏花苷E。
一、项目分类
关键核心技术突破
二、技术分析
人参皂苷Ro 是人参的主要活性成分之一，具有多种药理、生理活性,在人参中含量较低（约0.4%），无法满足日益增长的市场需求，而利用微生物从头合成人参皂苷Ro则可以有效解决该问题，颠覆传统的获取方式，然而合成途径未知，目前尚未有利用微生物从头合成的报道。
本发明技术方案：1.通过生物信息学分析，对现有数据库中的多种植物基因组、转录组数据进行分析和比对，初步筛选候选基因，再结合前期经验和实验基础通过进化树分析、同源建模、分子对接、保守序列分析等手段，确定最终的候选基因；2.通过酶工程等手段，对候选基因进行重组表达、体外酶活验证、底物谱验证等，挑选最合适的酶；3.通过合成生物学、代谢工程、分子生物学相关技术手段，对相关酶进行质粒构建、底盘宿主代谢网络调控、异源途径整合，最终成功构建人参皂苷Ro微生物细胞工厂。
本发明解决了人参皂苷Ro天然代谢途径未知、异源途径与底盘宿主适配性、已报道相关酶活性低等关键技术问题。本发明达到的技术效果为工程化酿酒酵母菌可实现无需添加异源前体物或底物仅通过培养微生物即可从头合成高效人参皂苷Ro、竹节参皂苷Ⅳa、姜状三七苷R1等三种齐墩果烷型稀有人参皂苷以及金盏花苷E。
本发明创新点包括：1.通过基因挖掘手段获得的关键酶性能远远优于已报道的酶；2.通过基因挖掘手段获得的多个关键酶，实现了人参皂苷Ro的合成途径构建；3.首次实现了利用微生物从头合成人参皂苷Ro、竹节参皂苷Ⅳa、姜状三七苷R1等三种齐墩果烷型稀有人参皂苷以及金盏花苷E。
齐墩果烷型稀有人参皂苷，由于其丰富且具备一定特殊性的药理、生理活性，可作为现有人参皂苷市场的强力补充，应用前景广阔。而其天然含量极低，利用微生物对其进行从头合成可大大降低生产成本与产物分离纯化难度，减少有机试剂用量，不依赖植物种植，周期更短，符合国家绿了环保、可持续发展的硬性要求，微生物绿色制造是当前的政策导向也是发展的必然趋势。
北京理工大学
2022-08-17
一种胸腺五肽液相合成法
本发明涉及胸腺五肽的合成方法，特别是液相法合成，并可适用于大规模生产胸腺五肽的方法。
兰州大学
2021-04-14
胶浸合成纤维高性能干式套管
套管作为变压器的重要配件，对电力系统的安全运行具有重要意义。合成纤维预制体高性能干式套管制造技术创新性地将先进材料和先进工艺薄膜脱气、真空注胶、压力凝胶、填料改性、一次成型等技术集成并成功应用于高压干式套管的生产，制造出了代表国际先进水平、综合性能极佳的第三代高性能干式套管。
合成纤维预制体高性能干式套管制造技术彻底改变现有油浸纸套管存在漏油、油色谱、火灾风险；胶浸纸干式套管合格率低，成本高；玻璃钢干式套管高故障率的现状。该合成纤维预制体高性能干式套管结构为无油、无气、无纸，零局放、低介损，纯干式、免维护，从而促进整个产业技术升级，使套管的制造技术达到国际领先水平，可全面取代目前国、内外所有类型结构的套管，满足日益增长的高可靠性、安全性的电力发展需求，对促进电力技术的发展具有重要意义。
华北电力大学
2022-07-05