项目经过10年科研攻关，开展了节能高效的微小/紧凑型化工机械的设计和制造关键技术研究，主要创新成果有： 1、建立了微小/紧凑型化学机械系统的强度设计理论，包括多因素协同作用的钎焊工艺优化方法、高温蠕变和疲劳强度设立理论。 2、发明了微试样力学性能测试装置，用于测试微米厚度钎焊接头力学性能参数，为结构完整性评价提供基本参数。 3、发明了微小/紧凑型换热器和反应器，耐腐蚀、耐高温和高压，可拆卸维修，集传热、传质、化学反应于一体，结构微小、紧凑，降低了空间消耗。

环氧化合物与脂肪醇开环反应关键技术 开发了活性高选择性好的高氯酸盐固体酸类新型环氧化合物开环反应催化剂体系、连续管式反应器及绿色反应工艺等关键技术，通过催化剂、反应器和原料配比来调控反应选择性，根据市场变化自如调节主副产品比，建立3套万吨级连续管道式二元醇单烷基醚生产装置，实现装置通用化、产品系列化、主副产品综合利用。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 项目属化学工程精细化学品领域。项目原料环氧化合物主要为环氧乙烷(EO)、环氧丙烷(PO)和环氧氯丙烷(ECH)，进行开环加成、直接酯化或闭环反应，制得一系列环氧精细衍生化学品，主导产品包括二元醇单烷基醚、二元醇醚羧酸酯和脂肪族缩水甘油醚等醇醚酯类高级溶剂与环氧树脂活性稀释剂，用途广泛。因原料危险性大、技术含量高、产品品种和品质要求多，高端产品长期依赖进口。通过对其生产关键技术长达20余年的协同创新研究，取得如下自主创新成果： 1、环氧化合物与脂肪醇开环反应关键技术 开发了活性高选择性好的高氯酸盐固体酸类新型环氧化合物开环反应催化剂体系、连续管式反应器及绿色反应工艺等关键技术，通过催化剂、反应器和原料配比来调控反应选择性，根据市场变化自如调节主副产品比，建立3套万吨级连续管道式二元醇单烷基醚生产装置，实现装置通用化、产品系列化、主副产品综合利用。 2、二元醇醚羧酸酯直接酯化法绿色生产新工艺技术 开发了苯并噻唑类离子液体、Ni-Al/离子交换树脂等酯化酸催化剂体系，低毒酯类共沸脱水剂体系，连续固定床预反应串反应精馏酯化工艺。预反应系统提高了反应精馏主反应的效率；催化剂可回收、循环使用，解决了常规中和带来的操作与污染问题；酯类脱水剂低毒、高效、环境友好；GMP自动化无尘包装，产品质量指标达国际电子级要求；建立4套万吨级生产装置，实现清洁生产。 3、氯醇醚高浓度碱闭环制备脂肪族缩水甘油醚清洁生产工艺关键技术 开发了季铵盐型缩水甘油醚阳离子相转移催化剂，催化高浓度NaOH闭环反应，副产固体盐多，并消除了夹带产品问题，通过饱和盐水萃取可低成本精制固体盐；用饱和盐水热泵蒸发析盐，解决高浓度盐水污染问题；建立单、双、多缩水甘油醚等3套万吨级通用型生产装置，产品质量达国际先进水平；生物基、低氯、水溶及高品质产品填补国内空白，建成全球产能最大、品种齐全的脂肪族缩水甘油醚生产基地。 4、副产物的综合利用技术 开发了开环反应副产物的资源化利用技术。二元醇醚副产残液与碱、卤代烷进行williamson醚化反应，制得多乙二醇双醚；丙二醇醚副产残液通过中和、脱色等精制得多丙二醇单醚，用作脱硫脱碳溶剂或制动液原料。 5、废弃物的资源化利用技术 系统开发了脂肪族缩水甘油醚废弃物资源化利用技术。固体盐精制得工业盐，用作水泥磨料、制砖防冻剂等；盐水蒸发析盐过程中回收多羟基有机物制备环氧树脂增韧聚酯；减压精馏前馏分精制处理出原料和产品；精馏残液通过环氧基改性后可实现废弃物的综合利用；这些技术开发，解决了废弃物出路问题，实现了清洁生产。

黑臭河道治理是目前各级政府环境治理工作的重点。城市黑臭河道面大量广，治理难度大，治理效果易反弹，传统的物理法、生物法、化学法都不同程度存在成本高、易反弹以及容易造成二次污染等问题。利用电化学处理降解废水中的有机污染物具有速度快、降解彻底、效率高等优点，但是电极材料的低稳定性使这一技术难以投入实际应用。本项目在提高电极材料的稳定性方面取得了突破性进展，从而使得电化学-生物复合黑臭河道治理技术的成本降低到可以大规模产业化应用的水平，同时治理效果稳定，治理速度快，治理过程中不投加化学药剂和生物制剂，不会对环境造成二次污染。目前本技术已经完成实验室小试、样机制备和中试，等待风投进入将本技术做大做强。

项目所涉研究公开了大量植物化学物，如姜黄素及其代谢产物四氢姜黄素、花色苷及其代谢产物原儿茶酸、鞣花酸及其代谢产物尿石素A以及甜菜苷等于防治过敏性气道疾病方面的良好改善效应。其中尿石素A与四氢姜黄素相关研究现已获国家专利授权(专利号:ZL202210101559.8，ZL201810569066.0)。上述植物化学成分经研究均可缓解过敏性气道疾病小鼠气道病变程度，显著改善气道炎症反应，并调节氧化应激及 Th细胞比例失衡状态，表现出良好的防治过敏性气道疾病效应，未来可应用于开发相关药物或营养补充剂。

一、项目简介本项目选用小分子有机化合物作为联接基团，以现有烷基酚为原料，在固体超强酸催化作用下，通过单分子苯环上亲电取代反应与缩合反应的有机合成路线，再经环氧乙烷加成后对应合成了系列烷基酚聚氧乙烯醚[(EO)m] (m=4, 7, 10, 15, 20, 30)型聚合度为2～6的多非离子表面活性剂，在此基础上进一步对其进行改性，分别获得了相应的阴离子型和阳离子型表面活性剂。通过对所合成的含芳环类多聚表面活性剂的胶体界面化学性质研究表明：含芳环类多聚表面活性剂的临界胶束浓度较对应的单体表面活性剂（NP系列）低1～2个数量级，表面活性明显提高。该项目技术成果经过河北省科技厅组织的专家鉴定，其技术水平达到国际先进。该项目研究成果已经申报中国发明专利4项，形成自主知识产权。二、市场前景多聚表面活性剂是采用化学键连接普通表面活性剂分子，不仅保证了连接后表面活性剂活性成份间的紧密接触，而且不破坏其亲水基团的亲水特征，使得这类表面活性剂呈现出更高的表面活性，可以直接作为乳液聚合的分散剂、油性材料的增溶剂、皮革加工的整理剂、纺织印染剂、农药乳化剂、采油助剂、生化产品分离、水溶性涂料分散助剂等。三、规模与投资本项目特别适合已经具有非离子表面活性剂生产能力的企业，基本不需要额外投资。对于新建设企业，需要一次性投资400万元固定资产。四、生产设备搪瓷反应釜，散蒸装置，高压反应釜（用于环氧加成）等。五、效益分析应用本技术生产的产品税前利润为2000～2500元/吨。六、合作方式技术转让。

该技术采用分子复合方法制备改性氮系阻燃剂三聚氰胺氰尿酸盐MCA，同时实现对MCA制备工艺和产品性能的改善，通过在超分子层次上破坏MCA平面规整性，大幅度降低反应体系粘度，提高反应速率，解决了传统合成工艺中搅拌困难、反应时间长、工艺复杂、催化剂残留等难题，所得产品无需洗涤纯化处理。通过与低熔点改性剂的分子间复合，可使MCA的熔点降低，使其在加热过程可熔融，实现阻燃剂粒子在聚合物加工过程中超细均匀分散，从而制备综合性能优良的无卤阻燃高分子材料。改性MCA可用于工程塑料尼龙、聚酯以及橡胶、环氧树脂等高分子材料阻燃，具有环保高效、质优价廉等显著优点。 主要技术、指标： 该合成方法可将水/反应物配比由传统MCA合成反应的4/1降至1/1，反应时间由两小时以上缩短至30分钟，不使用传统催化剂，无洗涤纯化工艺。 可实现非增强尼龙（包括PA6和PA66）材料的0.8-1.6mm的UL94V0阻燃级别（燃烧滴落不引燃脱脂棉），对玻纤增强尼龙也有很好阻燃效果。 在树脂中具有超细分散性能，阻燃剂基本无团聚。 比传统MCA具有更广的应用领域，如可扩展应用于橡胶、环氧树脂等阻燃。 建设投产条件（投入资金情况、需要的厂房、使用配套设施状况等）： 设备投资约100万，即可实现上述产品的工业化生产。

针对淡水养殖鱼类体内因脂肪蓄积而造成养殖鱼类产量和质量下降的问题，该成果公开了一种降低淡水鱼类体脂肪含量的饲料添加剂及制备方法，它由氯贝丁酯、大豆油、沸石粉一定比例制成，其步骤是：A、将沸石粉粉碎至过70——90目筛，按比例称取氯贝丁酯、大豆油、沸石粉各组分；B、把氯贝丁酯和大豆油混匀后，再与沸石粉在混合机中混合均匀，使得混合物的变异系数≤5%，为一种降低淡水鱼类体脂肪含量的饲料添加剂。方法易行，操作简便，效果显著。 该产品使用剂量小，方法易行，操作简便，效果显著克，服了当前降脂添加剂作用效果不理想、针对性不强等问题，是一种从基因水平来调控鱼体脂肪代谢的新型饲料添加剂；制备方法易行，操作方便，可用于大规模工业化生产。 成果完成时间：2016年3月

专利名称：

成果描述：利用简单铁盐与大环多胺形成配合物作为催化剂，催化非活性芳烃和含N杂芳烃的C-H活化直接芳基化反应。首次实现了铁催化的直接Suzuki偶联，并且获得了中等到较好的产率和很好的官能团容忍性，并获得了较好的选择性。这个新型的铁催化体系的发现，克服了之前类似反应底物需要前活化，需要使用用贵金属作为催化剂的缺点。对于利用这一反应体系有效地简化了合成步骤，且大大的提高了反应的原子经济性，推动了化学反应绿色合成的发展，为其应用于药物合成提供了良好的基础。市场前景分析：还处于实验室研制阶段。与同类成果相比的优势分析：1、反应活性及选择性的控制；2、大规模反应条件的控制。 国际先进。

从简单烯烃出发高效、高选择性地合成高价值化合物一直是有机化学工作者追求的目标。在这一过程中，过渡金属催化剂起到了重要的作用。传统的烯烃官能团化反应一般可分为两类：极性过程或者自由基过程，二者有各自的优势和局限。如何通过设计新的催化过程，在一个反应中融合上述两种过程，取长补短，是实现更加简洁、绿色合成的重要途径。朱戎课题组提出利用钴介导的自由基-极性交叉过程（Radical-Polar Crossover），在氢原子转移（HAT）氢官能团化反应中初步实现了上述目标。这一最新进展发表在《美国化学会志》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.）。 第一过渡系金属催化的HAT氢官能团化反应是一类具有重要合成学意义的自由基反应。研究在该体系中引入高价碘试剂作为双电子基团转移氧化剂和亲核试剂的前体，在钴氢物种催化下，实现了自由基与极性过程互补融合的新反应途径。利用该方法在室温下即可完成羧酸、酚、磺酰胺等各类亲核试剂对非活化和活化烯烃形式上的加成，从而以高官能团兼容性，一步合成较为复杂的结构，具有潜在的重要应用价值。他们进一步通过细致的动力学研究和控制实验，揭示了钴配合物在催化循环中所扮演的多重角色，并提出反应可能经过双金属过程。该过程涉及到的关键中间体中包括一类有机钴配合物，这一发现有望为金属催化自由基反应中的配体调控提供新的思路。