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自然界中首例 [6+4] 环加成反应的酶
鉴定首个高阶环加成酶，拓展了环加成酶的认知
一、项目分类
重大科学前沿创新
二、成果简介
南京大学化学化工学院梁勇教授，生命科学学院谭仁祥教授和戈惠明教授的科研团队，发现了抗幽门螺旋杆菌的潜在药物-汉城霉素并对其生物合成途径进行深入研究。通过多菌株基因组序列比对，对汉城霉素类生物合成基因簇进行了鉴定，利用微生物学，分子生物学、底物化学衍生化、体外酶促反应等手段从该基因簇中鉴定出一个新颖、可催化高阶环加成反应的酶。团队基于蛋白质晶体数据，量子化学计算和蛋白质定点突变技术，对该酶促动力学过程进行了深入解析，最终确定该酶通过“双过渡态”来同时催化产生6+4和4+2环加成产物。该特殊高阶环加成酶的发现，解答了“自然界中是否存在酶催化的高阶环加成反应”，这一持续五十余年的谜题。这类酶的发现将进一步拓展人们对周环反应酶的认识，启发科学家们将来利用和改造周环反应酶来实现有价值的分子转化。
成果于2019年4月以Letter形式发表于Nature。F1000评述该研究“鉴定首个高阶环加成酶，拓展了环加成酶的认知”，诺贝奖得主霍夫曼评述“这是在酶促反应中直接观察到的[6+4]环加成产物的首个例子……，该研究对酶促高阶环加成研究具有深远影响”。
南京大学
2022-08-12
1，3-环戊二酮的工业化生产技术
1，3-环戊二酮是一种重要的应用十分广泛的中间体，在抗生素、除草剂以及香料的制备中有着重要的应用，是一种重要的精细有机合成中间体。由于其制备方法较少，合成难度较大而使得其目前在市场上较为紧缺，特别是百公斤以上的供货非常难得，且售价很高。
项目特色：
本课题组发展了一类易于大规模生产 1，3-环戊二酮的合成方法，以 4-氯乙酰乙酸甲酯为起始原料，经过四步反应，以 30%的总收率得到 1，3-环戊二酮，产品纯度大于 98%，产品外观成淡黄色，符合目前市场要求，整个生产工艺投料简单，后处理不涉及硅胶柱层析等复杂操作，目前以进行多次公斤级投料，产率稳定，三废较少，且易于处理。
南开大学
2021-04-13
煤系高岭土合成SiAlON
煤系高岭土合成 SiAlON 体系材料是以煤系高岭岩（主要化学成分是二氧化硅、三氧化二铝以及残存的碳）为主要原料，采用多种介质（碳、金属粉、氮化物等）协同还原-氮化的方法合成高性能 SiAlON 体系耐火材料的一种技术，其基本工艺过程是：将煤系高岭土与少量添加介质均匀混合，添加有机粘结剂混合后压制初始强度成型，在高温下通入氮气还原氮化合成 SiAlON 耐火材料。目前，我国已成为耐火材料的生产大国，耐火材料市场巨大，故合理利用煤炭工业废弃物、实现资源高效利用对于环境保护、实现煤炭工业的可持续发展均具有非常重要的意义。本课题的特点是：一方面原料丰富、价格低廉、合成工艺非常简单,有利于大型工业化生产, 可以高效、清洁、充分利用煤系高岭岩矿的有价值成分，是制备高温耐火材料的又一个新途径；另一方面可以明显降低我国耐火材料原料紧张的压力，提高耐火材料质量。本课题在多项国家科技支撑计划及国家自然科学基金的资助下，在该技术的研究与应用开发方面进行了深入系统的研究工作，创造了一系列具有自主知识产权的新配方、新工艺，拥有 4 项国家发明专利，并分别获得了教育部二等奖、中国冶金科学技术奖二等奖等多项奖项。可用于合成低成本、高性能、高附加值的氮氧化物复合材料。其应用领域包括：高炉炉腰、炉腹和下部炉身耐火材料，新一代高炉复合炉衬陶瓷杯，钢包透气砖，水平连铸防裂环，连铸浸入式水口防堵塞材料热电偶套管，喷射冶金炉喷涂料等。
北京科技大学
2021-04-13
多肽药物合成工艺
多肽药物研发具有广阔的研究空间和市场应用前景。2015 年全球多肽药物市场为 175 亿美元，据预测，2015-2025 年年增长率为10.3%，到 2025 年全球多肽药物市场将增至 469 亿美元。随着多肽药物价格的平民化、蛋白相互作用新靶点以及替代传统注射给药的新型给药技术迅猛发展，多肽药物的临床应用范围将进一步得以拓展。然而，多肽药物工业化生产中存在合成步骤繁琐、成本高等一系列技术问题，导致药品价格昂贵，大大增加了医疗负担，严重影响了这些多肽新药投放市场的速度。而我国多肽药物产业与欧美相比还
兰州大学
2021-04-14
石墨烯合成转移
团队研究后发现，樟脑与石墨烯表面吸附能较小，作为辅助转移层时可以仅通过室温下干燥升华、低温短时间退火或无水乙醇试剂清洗被完全除去。这避免了传统转移方法中去除转移支撑层所使用的有机试剂长时间浸泡和高温退火等操作，减少了对石墨烯薄膜的品质损坏，并扩展了石墨烯在诸多柔性基底上的应用。 除此之外，在使用自制的樟脑溶液旋涂至石墨烯薄膜上并刻蚀掉铜基底时，石墨烯薄膜周围形成了一层樟脑油包围层，对石墨烯薄膜提供了紧固保护。团队还发现，由于樟脑油层在
南方科技大学
2021-04-14
醋酸加氢合成乙醇
截至2011年底，国内醋酸产能超过800万吨，醋酸产能严重供大于求，醋酸装置开工率不足70%，开发醋酸下游产品具有广阔的市场前景。2011年我国燃料乙醇产量约200万吨，燃料乙醇的需求在不断增长，预计2015年，按照国内目前使用的E10 (汽油中掺混10%的乙醇) 标准计算，对燃料乙醇的需求将达1000万吨。我国对乙醇的潜在消费需求，为醋酸加氢制备乙醇技术带来了良好的市场机遇。目前的醋酸价格持续低迷，而乙醇需求增长潜力巨大，而目前粮食乙醇的发展受到限制，醋酸加氢制备乙醇技术将带来显著的经济效益及社会效益，对替代传统的粮食发酵路线，缓解石油资源紧缺的矛盾，提高我国能源安全，具有重要的战略意义和深远影响。
华东理工大学
2021-04-13
改进的喷雾热分解法生产单分散超细粉体材料
可以量产/n通过对传统的喷雾热分解方法的改进，实现了喷雾热分解法在生产单分散超细纳米金属粉末上的应用。目前中试成功的超细纳米银粉生产工艺，生产出的银粉具有单分散、粒径小、熔点低等特点。。目前国内外工业化制备超细银粉的方法主要有机械研磨法与化学还原法，这两种方法存在一些固有的缺陷，比如采用研磨法生产出的银粉中容易混入铁，镍等元素，导致最终的银粉纯度不高，而化学还原法步骤繁多，控制复杂，同时会产生大量的废液与废气污染，。本项目主要有以下技术创新：。 1、采用改进喷雾热分解的方法制备纳米银粉，不用磨碎分级与化学还原的方法，制备过程中不混入任何杂质，得到的银粉纯度高，达到国际先进水平。。 2、采用特殊的处理技术，可以有效改善产品的单分散性，并控制产品粒径与形貌。。 3、产品做到单分散、稳定而且可以根据客户要求精确控制银粉粒径与形貌。。 4、做到清洁生产，零污染，零排放，没有废气、废液、粉尘等环境污染。。 5、全封闭生产过程，操作员没有粉尘暴露。整个工艺采用封闭式、自动化生产，使得整个生产过程得以连续进行，大大的提高了生产效率，降低了后续处理成本。
武汉工程大学
2021-04-11
防水保温的真空管太阳能集热装置
防水保温的真空管太阳能集热装置克服现有太阳能集热装置不能实现与建筑物的真正集成和一体化，既无法做到有效的防风、防雷，容易造成安全隐患，更难以提高建筑围护结构的保温、隔热水平。实现了集热器与建筑集成，不但实现了外观上的一体化，而且实现了功能上的一体化。提高建筑围护结构的冬季保温水平和夏季的隔热水平，整个集热装置采用了两侧侧密封板上的通风门根据建筑的保温或者隔热要求可以打开和关闭；在采暖季节将通风门关闭，在非采暖季节将通风门打开。提高太阳能集热效率，腔室内空气温度在冬季高于环境温度，集热装置热损失将有所减少，效率有所提高。 技术指标： 1) 太阳能集热器的效率可以比普通系统增加2～5%； 2) 冬季建筑围护结构的热损失可以减少50%-70%；
上海理工大学
2021-04-11
热熔酚醛树脂及其预浸料的制备技术
目前酚醛树脂基复合材料制件大都是通过溶液浸渍法制备的。相比溶液浸渍法(湿法)，热熔膜法(干法)制备预浸带近年来备受关注。
西安交通大学
2021-04-11
用热缩材料对预应力锚具保护的方法
本项目涉及一种对预应力体系中锚具进行保护的方法，解决其技术问题所采用的技术方案是：预应力筋张拉完成后，将预制的形状、尺寸与锚具相符的热缩材料套（缠）于锚具上，进行加热，则该种由热缩材料制成的管（帽、带）受热收缩，其内层是专门设计的热熔胶内壁；加热时内壁熔融，并随外壁收缩填充到锚具缝隙上，冷却后从而能够紧紧包裹该锚具，并确保密封良好。 技术特点: 本项目所提供的封锚技术基于发明专利“用热缩材料对预应力锚具保护的方法（专利号：ZL 2007 1 0304303.2）”，使热缩材料管（帽、带）受热收缩紧紧包裹在锚具及外露的钢绞线上。由于该技术使用的热缩材料为非水溶性材料，具有良好的绝缘效果，且抗机械强度高，耐老化，并能很好地与锚具、锚垫板粘结。因此，能够有效地克服现有使用水泥砂浆对锚具进行保护所产生的不利影响，很好地保护锚具免受水汽腐蚀和侵害，起到密封防潮、防水、防蚀和绝缘保护的目的。 应用范围： 本项目所开发的对预应力体系中锚具进行保护的方法，主要应用于后张法预应力构件施工中。
北京交通大学
2021-04-13