研究团队发展并突破了Carothers建立的聚酯合成理论，提出了一种无催化剂缩聚的新机理，采用了一类能够形成五元环或者六元环酸酐的二元羧酸作为单体。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、技术分析 聚酯是仅次于聚烯烃的第二大类人工合成高分子材料，被广泛应用于纤维、瓶材、薄膜等领域，与人们的生产生活密切相关。大多数商品化聚酯都是采用二元羧酸和二元醇在金属化合物的催化下通过熔融缩聚合成的。锑系催化剂是目前综合性能最好，应用最为广泛的催化剂，残留在聚酯中的金属锑对人类健康和环境有潜在危害，亟待开发新型绿色聚酯合成新方法，消除聚酯中残留催化剂的危害。 聚酯的工业生产一般分为两步反应：（1）二元羧酸和二元醇通过酯化反应合成低分子量羟基封端齐聚物；（2）酯交换反应脱除二元醇获得高分子量聚酯。其中第一步酯化反应不需要外加催化剂，通过二元羧酸单体自身的羧基自催化即可进行，而所谓的聚酯催化剂实质上是第二步反应的酯交换催化剂。只通过第一步酯化反应就有效提升聚酯分子量，避免第二步酯交换反应的进行，是无催化剂熔融缩聚合成高分子量聚酯唯一有效途径。早在高分子学科创立之初的上世纪20年代末，Carothers就研究了二元羧酸与二元醇可在羧酸单体自催化下熔融酯化缩聚，以期得到聚酯材料，然而产物分子量仅有2-5 kDa，性能太差而无法应用。酯化反应的低平衡常数和高熔体黏度下排除副产物水的困难，被普遍认为是导致自催化方法无法获得高分子量聚酯的原因。1941年，英国化学家Whinfield和Dickson受Carothers研究的启发创造性地提出了酯交换策略，通过酯交换反应脱除过量的二元醇合成了分子量高、力学性能优异的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），并由英国ICI公司在1946年实现工业化生产。目前几乎所有的商品化聚酯都是通过酯交换路线合成的，但是为了克服酯交换反应的能垒，催化剂的使用不可避免。Flory在1953年出版的《Princeples in Polymer Chemistry》上对此做了总结，认为自催化酯化缩聚合成高分子量聚酯是不可能实现的。 研究团队通过对自催化酯化缩聚机理的深入研究，得出自催化方法无法获得高分子量聚酯的原因仅仅在于反应过程中的官能团比例失衡，而非酯化反应的低平衡常数及副产物难以排出。研究团队发展并突破了Carothers建立的聚酯合成理论，提出了一种无催化剂缩聚的新机理，采用了一类能够形成五元环或者六元环酸酐的二元羧酸作为单体。过量的此类二元酸与伯二元醇酯化形成羧基封端的预聚物后，通过三步串联的基元反应：质子转移、酸酐形成和再次酯化反应，使得体系中的醇酸官能团比例不断趋近于等摩尔比，从而在不需要外加催化剂的条件下获得了高分子量的聚酯。该方法中聚酯产物分子量增长呈现出独特的“加速”模式，从而在与传统工艺相近的时间内，通过熔融缩聚获得了一系列的高分子量无催化剂聚酯，包括聚丁二酸丁二醇酯（PBS）、聚丁二酸乙二醇酯（PES）、聚（丁二酸丁二醇酯-共-己二酸丁二醇酯）（PBSA）和聚（丁二酸乙二醇酯-共-对苯二甲酸乙二醇酯）（PEST）等。研究团队通过进一步深入研究聚合机理，优化聚合工艺，解决了无催化剂熔融缩聚合成聚酯的单体普适性问题，实现了PET、聚呋喃二甲酸乙二醇酯（PEF）等芳香族聚酯的无催化剂合成。 本成果解决了聚酯工业的百年难题，属于国际首创，并拥有完全的知识产权，具有巨大的应用潜力。

自清洁玻璃能够利用阳光、空气、雨水，自动保持玻璃表面的清洁，并且玻璃表面所镀的TiO2膜或其他半导体膜还能分解空气中的有机物，以净化空气，且催化空气中的氧气使之变为负氧离子，从而使空气变得清新，同时能杀灭玻璃表面的细菌和空气中的细菌。自清洁玻璃不仅能净化本身，还能净化周围的环境，有着人们希望的理想功能。

防雾自清洁涂料可在多种材质如玻璃、镜面、塑料等表面使用，在保持材料原色度、透明度等外观特性的情况下，使材料表面具有防雾、抗菌、自洁、光催化分解污染物和清洁空气等新功能。该涂料可在玻璃窗、交通道路指示牌和警示牌、大型广告牌、照明器具、建筑物外墙等场合使用，使物体表面在较长的时间内保持洁净和美丽，显著减少清洗次数和难度。涂料使物体表面污物易于用水清洗，因此大大减少清洗所需的人力、物力消耗，降低清洗成本和危险性。由于涂料膜的超亲水性及防雾性能，也可用在交通镜、汽车倒视镜、汽车前后挡风玻璃上，提高雨雪天气和寒冷季节的行车安全。

本产品可应用于以下范围： 1)        建筑玻璃：大厦墙面和玻璃屋顶，建筑门窗，建筑装饰，屋顶光棚，玻璃幕墙，玻璃采光顶，玻璃温室、阳光房等。 2)        车辆玻璃：汽车车窗玻璃，列车车窗玻璃，城市轨道列车车窗玻璃，船用玻璃等。 3)        可以复合加工成钢化玻璃、中空玻璃、夹层玻璃等玻璃制品。 技术指标： 1)    超亲水性：多功能自清洁玻璃与水的接触角度为0-15°，显示出超亲水性，超亲水性一方面可以隔离油污与玻璃表面的直接接触，另一方面可以将灰尘、污垢从玻璃表面浮起，污物随着水膜在重力作用下从玻璃表面滑落，达到自清洁效果。雨水即能清洁玻璃。 2)    光催化性：TiO2等颗粒具有高效催化活性，能氧化或还原多数有机物或无机物，这一特性能将玻璃表面的有机物和无机物分解成为水和二氧化碳，保持玻璃表面的洁净。阳光即能使玻璃洁净。 3)    防紫外线特性：能减少紫外线的射入，使室内环境温馨舒适。 4)    隔热特性：这一功能首先能减少热量的直接射入，其次，膜本身的隔热效能，可以提高室内外的温差，夏天可以减少空调的运行，冬天可以减少热量的散失，使其具有良好的节能特性。 5)    美观特性：多功能自清洁玻璃表面有纳米尺度的钛颗粒，具有淡雅的金属光泽，使大厦及装饰物表面美观亮丽。 6)    增透特性：多功能自清洁玻璃具有减少反射，增加透射的功能，这一功能使景物更加清晰亮丽。 本项目与国内外类似产品相比，具有如下特点： 1)    多功能性，除自清洁功能外，还具有节能特性、舒适特性和美观特性。 2)    生产适应性，即可在线生产，亦可单独生产；既可小型非自动化生产，亦可全自动化大规模生产。 3)    生产工艺简单，设备投资小，产品质量稳定。 4)    制备成本价格低，利润空间大，具有市场竞争力。 应用前景： 1)    目前美国、欧洲、日本等已经把多功能自清洁玻璃广泛应用于幕墙、大厦、住宅； 2)    日本权威机构的调查报告显示，在国际上利用TiO2光催化功能制作生产的建材等各类环保产品将会达到42～84亿美元的销售产值，国际市场发展前景看好； 3)    随着人民对环境清洁程度的要求提高，多功能自清洁玻璃产品市场会越来越大。

组蛋白的翻译后修饰对于表观遗传调控及多种生物学过程具有重要意义。一系列新的赖氨酸化学修饰（如巴豆酰化、琥珀酰化等）展示出组蛋白修饰前所未有的多样性及动态变化特征。可遗传编码的光交联探针已经成为研究活细胞内蛋白-蛋白相互作用的重要工具，成功地将该技术拓展到组蛋白的化学修饰研究中，开发了可遗传编码的组蛋白光亲和标签，将会极大地推动组蛋白化学修饰的识别机制和功能研究。该技术的设计包括两个部分：a）一套带有翻译后修饰的赖氨酸遗传编码系统，可以在特定位点插入带修饰的赖氨酸。此外，在赖氨酸的主链上还带有光交联基团，可在UV光下与修饰相关的蛋白发生共价交联，可以用于研究该修饰特定的效应蛋白。b）一套带有保护基团的赖氨酸遗传编码系统，保护基团可以在大肠杆菌自身的还原性环境中发生脱除，将带有光交联基团的赖氨酸定点插入到组蛋白当中，用于证实交联到的效应蛋白的特异性。该团队以巴豆酰化修饰为代表，发展了该技术对应的赖氨酸巴豆酰化修饰的光交联探针（K*cr）和带有保护基团的光交联探针（PNBK*）两个探针，将这两种探针分别引入到组蛋白H3的56位和79位，并通过光交联基团捕捉到了H3上79位巴豆酰化的去乙酰化酶Sirt3。

成果描述：针对目前国内的聚酯生产装置的工艺落后、只能生产低档通用料的难题，自主开发系列具有独立知识产权的高档PET专用树脂的先进制造工艺技术。 开发热收缩膜共聚酯专用料或光学材料用专用料等。可提供共聚酯热收缩膜专用树脂的全套聚合技术及工艺，在PET装置上实现共聚酯的聚合制造，关键技术工艺包括： 1）PET热收缩膜专用料关键结构表征及聚合实现，建立共聚单体含量、分布与收缩性能、结晶性能、加工性能之间的关系； 2）针对国内现有的PET装置，提供PET热收缩膜专用料生产内控指标及催化聚合工艺，指导装置开发共聚酯产品。 3）建立共聚酯专用料结构性能快速评价方法，指导装置快速调整聚合工艺及条件，可控聚合制备合格产品。市场前景分析：目前国内PET行业产能过剩状况严重，低端产品需求早已饱和，高端产品（如特种聚酯薄膜）专用料又需大量进口。聚酯热收缩薄膜是一种新型热收缩包装材料， 由于它具有易于回收、无毒、无味、机械性能好、特别是符合环境保护等特点，在发达国家聚酯（PET）已成为取代聚氯乙烯（PVC）热收缩薄膜的理想替代品。目前国内至今尚无完全符合热收缩薄膜产品要求的国产专用聚酯及与之相配套的成膜工艺问世。具有高附加值，市场需求巨大。与同类成果相比的优势分析：制备的产品满足加工及使用性能要求，获得市场认可。如热收缩型聚酯薄膜在常温下稳定，加热时（玻璃化温度以上）收缩，在一个方向上发生70%以上的热收缩。国内领先。

环氧树脂和不饱和聚酯树脂是热固性树脂中用量最大、应用最广的品种之一，应用领域非常广泛，但都属易燃产品。针对环氧树脂和不饱和聚酯的易燃问题，本项技术通过分子设计，设计合成的一类高效膨胀型含磷阻燃剂、磷氮复合型高效无卤阻燃剂（反应型和添加型）以及复合纳米催化技术。对于反应型阻燃剂，合成的阻燃树脂具有透明性好，阻燃性高，无熔滴，基体性能优异等特点。对于添加型阻燃剂，具有添加分数少，耐析出，产品透明性优良、介电性能以及对于产品基体的性能损伤小等特点。在燃烧时不产生熔融滴落现象，热释放速率低，烟雾产生量低于同类产品 。例如：用于阻燃环氧树脂，添加量 3-7% 时，可以达到 LOI>30 ，垂直燃烧 V-0 级，市场应用前景广泛。 主要技术、指标： Tg = 135——170 °C (基于不同的结构的阻燃剂单体)，热膨胀系数＜280 ppm/°C， 吸水率＜0.8 wt%，介电常数＜4.0，氧指数＞29，垂直燃烧V-0。 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）： 生产规模：按1000吨计算（指环氧树脂和不饱和聚酯专用阻燃剂规模） 设备投资：300万元； 产值：8000万元； 利税：4000万元。

环境友好型聚酯用钛系催化剂系列产品包括PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）、PBS（聚丁二酸丁二醇酯）、聚酯多元醇（己二酸或对苯二甲酸基）、粉末涂料用聚酯等多个聚酯品种生产所需的催化剂。上述钛系催化剂外观均为浅黄色至无色透明液体，具有常温不水解、不含重金属元素、活性高、选择性高、添加量少、使用成本低、不属易燃易爆危险品等优点，是取代现有重金属（锑系和锡系）催化剂以及钛酸酯类催化剂的新一代环境友好型催化剂。该系列钛系催化剂产品由超细粉末国家工程研究中心自主开发，均已实现批量生产，并在大型聚酯生产装置（20万吨/年PET装置、1万吨/年PBS装置等）成功得到应用。