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天然二倍半萜类化合物Astellatol的首次全合成
成功设计并完成了该分子的首次全合成工作。该工作的关键步骤包括一个分子内的Pauson-Khand反应、一个二碘化钐介导的还原1,6-自由基加成反应和一个创新的大位阻反式六氢茚满构建策略。 该路线首先从已知手性合成子6（从长叶薄荷酮 (+)-pulegone两步转化得到）出发，经由烷基化、联烯锂进攻、RCM关环和底物控制的立体选择性氢化，顺利得到含有四个手性中心的5/7并环化合物5，再经过几步简单的转化就顺利地构建出了前体4。 受杨震教授、龚建贤教授和蓝宇教授2015年发表的Retigeranic Acid重要研究工作启发（Chem. Eur. J. 2015, 21, 12596），化合物4的Pauson-Khand反应顺利地得到了含有六氢茚骨架的化合物15，单晶衍射显示各手性中心也正好符合要求。然而化合物15的内酯开环却比像想象中要困难，反复尝试后发现DBU/HMPA体系可以实现所需的消除反应，酯化后即得化合物17，经还原氧化后便可以得到构建四元环的前体3。基于该小组之前应用SmI2 介导的还原1,4-自由基加成构建四元环工作的研究基础（Chem. Eur. J. 2016, 22, 12634），他们利用化合物3尝试了SmI2 介导的还原1,6-自由基加成，成功构建了关键四元环结构。 在此阶段，由于C-3/C-4是个四取代、大位阻双键，并且该双键的还原需要在该分子的深凹面方向进行，这使得最后阶段构建反式六氢茚满的工作充满了艰辛。同时，由于反式六氢茚满在热力学上稳定性不如顺式六氢茚满，这使得自由基类型的还原可行性同样较低。而且，由于可能的羟基消除反应以及该羟基可能处于假平伏键位置，单羟基诱导的均相氢化仍然不顺利。于是团队研究人员转变思路，在C-6位增加了一个额外的羟基，再经还原得到顺式二醇。该底物非常顺利地在Crabtree催化剂作用下氢化得到了关键的反式六氢茚满化合物24。此创新性的策略应当同样适用于其他类似骨架的大位阻反式六氢茚满构建。最后，再将化合物24进行几步简单的转化，Astellatol的首次并且是对映专一的全合成工作终于得以完成！
南方科技大学
2021-04-13
催化合成甲基乙烯基二氯硅烷 以制备乙烯基环体
技术原理 ：利用乙炔和二氯氢硅合成甲基乙烯基二氯硅烷单体，再将 单体水解、中和、裂解制得乙烯基环体。后者是生产乙烯基硅橡胶、硅油 和硅树脂的重要原料。 技术特点 ：解决了硅氢加成反应中催化剂的稳定性及抑制二次加成反 应发生，提高催化剂的选择性（达 96%以上），使该项目首次成功地实现 了产业化。 投资规模 ：实现 100 吨/年乙烯基环体，需要有 500M2 以上的生产厂 房
南昌大学
2021-04-14
一种自重构模块化机器人设计方法
1. 痛点问题
空间能力指人类利用对形状和空间位置的基本理解、记忆、推理和生成物体间空间关系的一种能力，对科学、技术、工程和数学学科发展具有重要作用。现有针对儿童空间能力提高的训练方式主要包括通过特定的练习或者阅读文档对个人进行训练，以及通过给个人提供注重空间能力发展的课程进行训练。由于测试阶段与训练阶段任务非常相似，这两种训练方式对空间能力的提升十分有限，且不具有通用性，无法通过有效训练，将被训练技能上得到的提高迁移至未经训练技能。
2. 解决方案
模块化机器人可以根据环境和任务的不同自适应的改变自身构型，设计精巧、灵活度大，是一种训练儿童空间能力的理想物理实体。本成果提出了一种模块化机器人内部结构优化方法，自动计算模块内部元件优化的排布方式。算法构建了具有结构强度、空间利用率、装配复杂度三个参数的能量函数，通过模拟退火算法得到能量函数的最小值，即为排布算法的最优解。此外，设计制造了一种自重构机器人单元模块，具有结构简单、成本低廉的优点，降低了安装和拆卸的难度。由该模块组成的模块化机器人能在不同构型间自动转换，并在不同构型下进行运动。
合作需求
寻求与机器人、儿童/青少年教育等行业公司合作，对产品进行推广，普及机器人教育，提升大众对机器人的认知，把机器人作为教学的内容给到学生和老师，为幼儿园、K12甚至高校、研究院输入相关课程解决方案。使用人工智能+互联网+教育的模式，提供机器人设备及线上教学课程，帮助用户提升空间能力，共同推动机器人在少年儿童教育产业的发展。
清华大学
2021-11-23
一种基于IGCT的模块化多电平换流阀技术
1. 痛点问题
由于绝缘栅双极型晶体管（IGBT）具有驱动功率小而且驱动电路简单、开关速度快并且损耗小、饱和压降低、耐压高、电流大等优点，在柔性直流电网中得到了广泛的应用，现有的MMC换流阀装备均是采用IGBT开关器件进行设计。事实上，IGBT于二十世纪八十年代初诞生，在九十年代得到飞速发展。然而传统的焊接式IGBT容量较小、可靠性较低且失效后呈断路特性，因此早期的IGBT主要应用于中低压领域，直至压接式IGBT诞生之后才开始在高压、大功率电力电子换流器当中得到应用。IGBT器件的容量从最早的600V/6A级别逐渐提升，迄今为止已经达到了4.5kV/3kA的水平。IGCT诞生于1996年，由于其核心GCT芯片是由晶闸管改进而来，因此天然具备晶闸管大容量、高可靠性的特点。IGCT器件在2000年便已经达到了4.5kV/4kA的水平，相比之下压接式IGBT直至2012年才达到相同的功率等级，随着六英寸IGCT器件在未来投入使用，IGCT在容量上仍将对IGBT保持较大优势。
另外，尽管IGBT优势突出，但是相比电流型器件，仍然存在通态压降大、可靠性低、制造成本高等问题，具有很多改进的空间。尤其是在海上风电柔性高压直流输电系统中，所使用的开关器件数量非常大，若能改进IGBT器件的特性，进一步提高效率和可靠性、减小成本，将会具有巨大的吸引力和应用前景。
2. 解决方案
模块化多电平变换器（MMC）的多电平调制大幅降低了功率器件开关频率，为集成门极换流晶闸管（IGCT）的应用带来了契机。相比IGBT，IGCT的通态压降和成本可降低达到1/3以上，并且IGCT具有非常强大的浪涌电流、短路失效和防爆能力，无需增加辅助电路便可实现冗余和防爆，确保柔直输电系统免维护的高可靠需求。该技术实现更高电压、更大功率、更高效率和可靠性的柔性直流输电系统具有重要意义和广阔的应用前景。
清华大学
2021-10-22
生物基高性能尼龙原料 1,5-戊二胺的生物催化合成技术
已有样品/n本项目建立了从葡萄糖生产戊二胺完整的工艺包。创新了自有知识产权的赖氨酸生产菌种，糖酸转化率达到75%，是报道最高水平；通过蛋白质工程手段获得了耐受高温、高pH且具有高活性的赖氨酸脱羧酶突变体，其酶学性能处于已报道的最高水平；通过调整酶的生产工艺和赖氨酸催化工艺，利用该酶进行戊二胺转化，1吨发酵罐上6h内可以获得218g/L的戊二胺，摩尔转化率大于98%；打通了戊二胺提取路线。经过初步核算，戊二胺的生产成本可以控制在1.4万每吨左右，远远低于己二胺（2.5万每吨）。该成果已申请4项中国发明
中国科学院大学
2021-01-12
新型药物中间体催化合成技术
1. 痛点问题
在传统精细化工生产中，特别是生物-化学级联法生产手性药物中间体过程中，存在酶与金属组合催化剂效率低从而导致手性药物中间体制造成本高、纯度低的痛点问题。目前，工业上应用于生物-化学级联反应的催化剂主要是固定化酶和固定化金属催化剂的简单组合，由于酶催化与金属催化反应条件不匹配，易造成催化剂失活。原有解决方案为将酶催化与金属催化分多步进行，存在能耗物耗大、流程复杂、环境不友好、制造过程不绿色等弊端。在“碳中和”目标下，开发绿色高效的新型药物中间体催化剂，将为解决行业现有的痛点问题提供有效途径。
2. 解决方案
针对药物中间体、农药中间体生产领域存在的问题，开发了一种新型药物中间体催化技术，构建在常温条件下同时具有高效酶催化和金属催化活性的高分子-酶-金属亚纳米团簇复合催化剂，实现了重要手性药物和农药中间体的绿色高效合成，解决了化工生产中生物-化学级联反应效率低的痛点问题，使多步的级联反应在一锅中高效进行，简化流程、提高时空产率，并减少了生产的能耗与三废的产生。
清华大学
2021-09-14
生物法生产2，3-丁二醇
由于2,3-丁二醇结构较为复杂，化学合成2,3丁二醇成本较高，而不像1,4－丁二醇用乙炔合成那样具有成熟简单的工艺，所以一直很难实现大工业化生产。用生物法来制备2,3丁二醇既符合绿色化工的要求，又可避免化学合成的困难，受到了广泛的关注。本项目从2,3－丁二醇生物合成途径和整体代谢调控网络着手，在系统分析粘质沙雷氏菌（Serratia marcescens）细胞代谢网络的基础上，运用代分子生物学技术合理修饰细胞代谢途径，使整体代谢网络与中心代谢有机结合，提高代谢途径的物质定向流量，提高2,3－丁二醇的生物合成量，最后根据基因工程菌株的细胞特点，确定了大规模发酵生产2,3－丁二醇新型工业化发酵调控策略。我们通过基因改造、培养基及调控策略的优化，目前发酵水平BD的产量达到130g/L，达到国际先进水平。同时我们采取萃取/高真空精细分馏的分离方法已获得了纯度达95%结构为内消旋的2,3-丁二醇。该项目?00?年获国家科技部“863”产品导向课题资助。
华东理工大学
2021-04-13
3-氯-1,2-丙二醇
英文名：3-Chloro-1,2-propanediol
别名：1-chloro-2,3-dihydroxypropane; 1-chloro-2,3-propanediol; alpha-Chlorohydrine; Glycerol-alpha-chlorohydrine 产品名称：3-氯-1,2-丙二醇; 3-氯甘油分子式
C3H7ClO2
分子结构：
分子量：110.54
CAS号：96-24-2
EINECS 号：202-492-4
物理化学性质
密度：1.322
熔点：-40 ºC
沸点：213 ºC
折射率：1.479-1.481
闪点：135 ºC
水溶性：可溶
外观：无色至淡黄色液体
含量：≥98%
包装：250kg/桶
储存条件：密闭容器中储存，常温下稳定
山东一飞药业股份有限公司
2021-08-24
有机太阳能电池n-型三元共聚物受体材料
工作首次将分子内硫∙∙∙氧非共价键(S∙∙∙O)作用引入到高分子受体中，提出了构建高性能高分子受体的新策略。该工作为调节全高分子有机太阳能电池光敏层形貌提供了新的思路和更为简单的方法，为发展高效、稳定的全高分子电池提供了材料和理论基础。
南方科技大学
2021-04-14
具有电场调制功能的二芳基乙烯类光致变色化合物及合成方法
本发明提供一种具有电场调制功能的二芳基乙烯类光致变色化合物及合成方法，该方法包括以下步骤：首先合成含有电子传输基团的芳杂环中间体；然后合成含有电荷传输基团的芳杂环中间体；将所述这两部份中间体分别结合到一个八氟环戊烯分子的两个双键碳上的氟原子上，形成含两种不同类型电荷传输基团的不对称型二芳基乙烯类光致变色化合物；含电子传输基团的中间体化合物则须先制成单取代的全氟环戊烯中间体才能顺利得到目标产物。有益效果是该化合物具有更好的光致变色性和抗疲劳性，更重要的是在这类化合物中可以引入电场干预的光致变色性。由于不对称型二芳基乙烯类光致变色化合物分子的特性，可制造出可控的光致变色新材料，在光信息存储和新型光学器件领域，具有广阔的应用前景。
天津城建大学
2021-04-11