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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
一种用于穹顶结构下节点的ＦＲＰ环索转向装置
本发明公开了一种用于穹顶结构下节点的ＦＲＰ环索转向装置，包括压杆套筒、耳板、转向套筒和索夹，其中，索夹包括上钢夹板和下钢夹板；所述压杆套筒和耳板固定在上钢夹板上，且耳板为两块，分别固定于压杆套筒两侧；所述上钢夹板和下钢夹板相对的一面均开设有与转向套筒弧度一致的弧形槽，转向套筒置于该弧形槽中；上钢夹板和下钢夹板通过若干个紧固螺栓固定，并将转向套筒固定于上钢夹板和下钢夹板之间。本装置解决了需要转向的ＦＲＰ筋或索在某一截面转角过大而发生剪切破坏的技术难题。其不仅可以用于穹顶结构的下节点中ＦＲＰ索的转向，也
东南大学
2021-04-14
催化苯乙烯环氧化制备苯乙烷的新型催化剂
环氧苯乙烷作为一种重要的化工中间体被广泛应用于化工与医药生产等众多领域，传统的制备方法——卤醇法在生产过程中环境污染严重、对原料的利用率不高，导致生产成本居高不下。随着整个社会环保意识的不断增强，绿色化学日益受到重视。在催化苯乙烯环氧化反应的研究过程中，开发高效、低污染、低能耗、环境友好的催化剂一直是研究的主要方向。虽然在许多研究人员的不懈努力下，催化剂的研究取得了可喜的进展，但是现有的催化剂还存在着一些缺陷，新型高效催化剂的研发仍然是当前研究的热点之一。
我们发现将普鲁士蓝类配合物用于催化苯乙烯环氧化制备环氧苯乙烷，具有合成方法简单、催化活性高（苯乙烯转化率97%，环氧苯乙烷选择性64%）、稳定性强以及分离容易等特点，有非常好的实际工业应用的价值，已经获得国家发明专利授权。
兰州大学
2021-01-12
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
催化二氧化碳和环氧化合物制取环碳酸酯
随着人们对于环境问题的日益重视，由于温室气体二氧化碳所引起的全球气候环境问题 受到广泛的关注。解决该问题除了从源头入手，倡导节能减排之外，寻求利用二氧化碳的方法 同样重要。二氧化碳和环氧化合物反应生成环状碳酸酯是目前广泛被研究的化学固定二氧化 碳的重要方法之一，该反应无其他产物生成，原子利用率100%。本项目所使用的催化剂是自 主开发的，将催化活性物质负载到生物质上构建绿色多相催化剂。结合之前的研究成果，催化 反应在连续实验装置
华东理工大学
2021-04-14
一种用于合成生物柴油的硫酸酸化介孔SiO2胶体球催化剂的制备方法
（专利号：ZL 201410468864.6） 简介：本发明公开了一种酸化介孔SiO2胶体球催化剂的制备方法，属于化学催化剂制备领域。该催化剂制备方法如下：首先，在室温下使CTAB与磷钼酸在溶剂无水乙醇中反应，两者混合后立刻产生沉淀，过滤，干燥，得到表面活性剂M-6，将M-6分散到具有一定比例的乙醇/水的混合体系中，加入TEOS，使其在碱性条件下水解，过滤，干燥，煅烧得到介孔SiO2胶体球，最后再用酸处理，便得到酸化介孔SiO2胶体球催化
安徽工业大学
2021-01-12