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聯(lián)吡啶、聯(lián)喹啉和聯(lián)異喹啉類化合物的經濟、高效、綠色的合成方法
對稱的缺電子氮雜環(huán)芳香化合物二聚體是重要的藥物結構，有的本身就具有重要的生理活性，同時是各種有機材料的骨架結構，還被 廣泛用于生物分子的標記和分析，也可以用作配體與金屬絡合催化多種化學反應，是一類重要的具有重大市場前景的系列化合物，但是報道的合成方法稀少，較常見的就是溴代的這類化合物在昂貴而對環(huán)境有危害的過渡金屬催化下的 Ullmann 偶聯(lián)反應，其缺點是：（1）原材料價格昂貴，不容易獲得；（2）過渡金屬昂貴、有毒、從反應產物中 很難除去，在醫(yī)藥和材料工業(yè)中的應用受到巨大的限制；（3）產率低。 因而
蘭州大學
2021-01-12
聚噻吩/酞菁納米復合材料用作鈣鈦礦太陽能電池高效空穴傳輸材料
能源與環(huán)境問題是目前人類面臨的兩個重大危機，也是科研工作者關注的重點領域。鈣鈦礦太陽能電池以其獨特的物理性質、醒目的光電轉化效率和良好的工業(yè)應用前景等特點，被認為是一種擁有巨大解決能源問題潛力的光伏器件。但其電池效率衰減(穩(wěn)定性)等問題是其走向工業(yè)化應用急待解決的課題。現(xiàn)行鈣鈦礦電池比較普遍使用的空穴傳輸材料是一種比較昂貴的螺二芴結構化合物(spiro-OMeTAD)，需要通過摻雜鋰鹽以提高電池的性能，但這同時加劇了鈣鈦礦電池的不穩(wěn)定性。所以一直以來研究人員希望尋找更加廉價和穩(wěn)定的空穴傳輸材料來替代傳統(tǒng)材料。 酞菁銅是一種具有優(yōu)異光電特性的廉價小分子半導體材料。但其有機溶解性比較差，不利于廉價液相工藝規(guī)模制備光電器件。許宗祥課題組從分子設計層面出發(fā)，開發(fā)八甲基取代的酞菁銅并制備納米材料，通過酞菁納米材料與廉價商業(yè)化的高分子材料聚噻吩復合，開發(fā)出了具備更高載流子遷移速率及環(huán)境穩(wěn)定性的空穴傳輸材料，實現(xiàn)溶液法制備出光電轉換效率為16.61%的鈣鈦礦太陽能電池，效率高于傳統(tǒng)商業(yè)化的螺二芴結構化合物(spiro-OMeTAD)。同時器件的穩(wěn)定性大幅度提高。
南方科技大學
2021-04-13
氯取代策略實現(xiàn)高效率和高穩(wěn)定性的聚合物太陽能電池
何鳳課題組實現(xiàn)了有機太陽能電池效率和穩(wěn)定性的雙重提高。目前何鳳課題組研制的氯取代聚合物太陽能電池能量轉換效率達到11.2％，是富勒烯類有機太陽能電池體系最高效率之一。 何鳳教授介紹，氯原子具有較強的電負性和原子半徑，能夠在更大的范圍內調節(jié)分子的能級結構，提高有機太陽能電池的開路電壓和效率。同時，氯原子在外圍有空的3d軌道，可以賦予電子單元或共軛體系更強的相互作用，同時可通過這種強的分子間相互作用有效地調節(jié)材料的薄膜穩(wěn)定性，使其器件使用壽命長于其他太陽能電池。 此外，氯取代策略在合成上相對容易而且原材料價格較低，因此在工業(yè)生產過程中能夠大大節(jié)約成本，有利于太陽能電池的批量生產和商業(yè)化推廣。
南方科技大學
2021-04-13
技術需求：SKD超能水泥、SKD高效堵漏材料、SKD壓漿料和灌漿料等系列產品的研發(fā)
1、對現(xiàn)有水泥基透水制品在，鋪裝/生產養(yǎng)護過程中存在易泛堿等技術問題，提供解決方案進行針對性改善。2、通過優(yōu)化技術設備參數(shù)，合理增加/調整工藝流程等措施，提供現(xiàn)澆有機/復合砂基透水路面的鋪設工藝技術。
江西省盛三和防水工程有限公司
2021-10-29
北京大學生命科學學院秦跟基課題組發(fā)現(xiàn)植物細胞分裂素信號途徑重要新組分
植物激素在調控植物可塑性發(fā)育等多個方面均起到非常重要的作用。植物遺傳學和分子生物學的發(fā)展使很多重要植物激素包括生長素、細胞分裂素、赤霉素、乙烯、脫落酸、茉莉素、油菜素內酯和獨腳金內酯的信號通路得以解析。
北京大學
2022-10-10
基于工業(yè)機器人的大口徑光學元件高效精密磨拋加工關鍵技術與裝備開發(fā)
國內外大科學工程研究中如激光聚變，空間光學，天文望遠鏡等，都對大口徑光學元件提出了較大的需求和較高的要求，而國內大口徑光學加工制造能力還遠落后于美國，歐洲等國家。隨著國內對大口徑光學元件的需求越來越大，精度越來越高，口徑越來越大，孔徑也不斷增大，適用于大尺寸、非球面、高效、精密的柔性加工技術已成為制約其發(fā)展和亟待解決的關鍵問題。利用智能化自動化技術生產取代傳統(tǒng)手工低效率研磨已經成為必然趨勢。為適應大口徑光學元件的加工，結合現(xiàn)有成熟工業(yè)機器人技術條件，先進制造裝備及控制實驗室開展了多工具柔性磨拋復合加工技術的研究，利用工業(yè)機器人模擬手工研磨鏡面加工技術，通過在末端關節(jié)安裝的專門研發(fā)磨拋工具頭對各型大口徑平面及曲面類光學元件進行高效率研磨加工，還能根據光學元件面形檢測得出的誤差結果，專門開發(fā)了自主知識產權的軟件能智能化地在光學表面相應的區(qū)域自動選擇修正工具，并自動通過高效疊代算法得出合適的磨拋材料去除函數(shù)，并生成高精度光學表面加工程序，有效地控制加工大口徑光學元件過程中產生的各種誤差，特別是能有效克服“蹋邊問題”，該成套技術不僅能大大提高大口徑光學元件的拋光效率和加工精度，另外與采用精密數(shù)控機床加工相比還能有效降低企業(yè)設備采購與維護成本。 應用領域： 核聚變、空間光學、天文光學望遠鏡、光學鏡頭等涉及光學元件制造行業(yè) 技術指標： ？ 實現(xiàn)直徑1米的大口徑光學元件磨拋加工； ？ 直徑500mm的平面反射鏡有效口徑范圍面形精度達到PV=0.387λ、rms=0.063λ。
電子科技大學
2021-04-10
基于工業(yè)機器人的大口徑光學元件高效精密磨拋加工關鍵技術與裝備開發(fā)
國內外大科學工程研究中如激光聚變，空間光學，天文望遠鏡等，都對大口徑光學元件提出了較大的需求和較高的要求，而國內大口徑光學加工制造能力還遠落后于美國，歐洲等國家。隨著國內對大口徑光學元件的需求越來越大，精度越來越高，口徑越來越大，孔徑也不斷增大，適用于大尺寸、非球面、高效、精密的柔性加工技術已成為制約其發(fā)展和亟待解決的關鍵問題。利用智能化自動化技術生產取代傳統(tǒng)手工低效率研磨已經成為必然趨勢。為適應大口徑光學元件的加工，結合現(xiàn)有成熟工業(yè)機器人技術條件，先進制造裝備及控制實驗室開展了多工具柔性磨拋復合加工技術的研究，利用工業(yè)機器人模擬手工研磨鏡面加工技術，通過在末端關節(jié)安裝的專門研發(fā)磨拋工具頭對各型大口徑平面及曲面類光學元件進行高效率研磨加工，還能根據光學元件面形檢測得出的誤差結果，專門開發(fā)了自主知識產權的軟件能智能化地在光學表面相應的區(qū)域自動選擇修正工具，并自動通過高效疊代算法得出合適的磨拋材料去除函數(shù)，并生成高精度光學表面加工程序，有效地控制加工大口徑光學元件過程中產生的各種誤差，特別是能有效克服“蹋邊問題”，該成套技術不僅能大大提高大口徑光學元件的拋光效率和加工精度，另外與采用精密數(shù)
電子科技大學
2021-04-10
二次重組的桿狀病毒（棉鈴蟲病毒）作為高效生物殺蟲劑生產新工藝
棉鈴蟲重組病毒殺蟲劑施用安全，對人畜無害, 無殘毒, 保護了人類健康。重組病毒殺蟲劑不會造成土壤和水源污染，利用它逐步地取代化學農藥, 是逐漸消除化學農藥殘毒，保護農業(yè)生態(tài)環(huán)境, 使農業(yè)走可持續(xù)發(fā)展道路的根本途徑, 社會效益、生態(tài)效益顯著。由于病毒感染的專一性, 不會危害人類，不會危及有益昆蟲及其它有益的動植物, 保護了人類賴以生存的地球環(huán)境, 維護了生態(tài)平衡。 國內外專家預測到21世紀初生物農藥將占市場的20－30％。棉鈴蟲是一種世界性的雜食害蟲，也是我國農業(yè)的重要害蟲，全國受害作物面積近1億畝。當前棉鈴蟲對各種化學農藥均產生了很高的抗性，單純依靠化學農藥，已很難控制該類害蟲。化學農藥超量應用引起的中毒事故，已經造成了嚴重的社會問題。我國目前棉鈴蟲病毒殺蟲劑的防治面積僅占棉花種植面積的0.25%-1% (200萬畝)，缺口很大，具有極大的市場潛力。 該項目開發(fā)生產的生物殺蟲劑不是傳統(tǒng)的野生棉鈴蟲病毒，而是經過二次重組，而且具有高效殺蟲效果的重組的棉鈴蟲病毒HaSNPV-CathL。它的特點是缺失egt基因并插入蝎毒基因。重組棉鈴蟲病毒的田間試驗結果表明雙重重組棉鈴蟲病毒處理的小區(qū)蕾鈴被害率低于野生型病毒處理的小區(qū)，最終棉花的產量也比野生型病毒處理的小區(qū)高20％。 重組棉鈴蟲病毒作為殺蟲劑的工業(yè)化生產，國內采用“人工飼養(yǎng)的幼蟲――多角體病毒感染”的傳統(tǒng)工藝，此法生產時間長、耗人力，產品中含有的微生物、大量昆蟲角皮及昆蟲蛋白等對人體有危害。本項目以以色列的工作為基礎采用離體病毒培養(yǎng)“重組棉鈴蟲細胞－重組棉鈴蟲病毒”體系開發(fā)了無血清昆蟲細胞培養(yǎng)的桿狀病毒殺蟲劑的大規(guī)模生產過程。這不僅克服傳統(tǒng)方法的缺點， 而且降低重組棉鈴蟲病毒殺蟲劑生產成本。
武漢工程大學
2021-04-11
新型手性Ir(III)催化劑誘導的分子內碳氫鍵氨基化反應-γ-內酰胺的高效構筑
基于前期關于雙齒導向基團輔助的C-H鍵活化策略，利用氨基酸作為母體結構，設計合成了一類含有8-氨基喹啉基團的新型手性配體（QAAligands），并制備了相應的手性Ir(III)催化劑。在該催化劑的作用下，可以精準調控二噁唑酮類化合物分子內的C(sp3)-H鍵胺化反應，以大于99%ee實現(xiàn)γ-內酰胺的高效不對稱合成。該類新型催化劑具有一定的類酶特性，可以容忍大量水的存在，并且水的存在對于特定底物具有明顯的促進效果。通過對催化劑的單晶結構進行分析，作者發(fā)現(xiàn)該類手性Ir(III)催化劑中的五甲基環(huán)戊二烯基(Cp*)，8-氨基喹啉（AQ）和鄰苯二甲酰胺（NPhth）組成了一個規(guī)則的溝狀手性空腔，金屬中心處于手性空腔的內部，從而使其具有優(yōu)異的立體控制能力。通過與韓國高等技術研究院的SukbokChang教授合作進行計算化學的研究發(fā)現(xiàn)手性控制的關鍵因素是底物中的C-H鍵與NPhth基團存在多個C-H/π弱相互作用。
南開大學
2021-04-10
中國科學技術大學研制出二氧化碳電還原高效催化劑
近日，中國科學技術大學高敏銳教授課題組和俞書宏院士團隊，設計了系列具有“富集”效應的納米催化劑，結合流動電解池的合理設計，成功實現(xiàn)了二氧化碳到目標產物的高選擇性轉化。相關工作在線發(fā)表于近期的《德國應用化學》和《美國化學會志》。二氧化碳轉化技術不僅能夠降低大氣中的二氧化碳濃度，同時還可以得到諸多高附加值的碳基燃料。在現(xiàn)有的各種二氧化碳轉化技術中，電催化二氧化碳還原技術具有可在常溫常壓下進行、能夠實現(xiàn)人為閉合碳循環(huán)等優(yōu)點，成為一種具有應用前景的方法。當前，通過更高效催化劑的理性設計與可控合成，實現(xiàn)二氧化碳電還原技術走向工業(yè)化應用成為研究重點與難點。研究人員使用簡單的微波熱合成，通過反應參數(shù)調節(jié)，成功制備了3種具有不同尖端曲率半徑的硫化鎘納米結構。模擬表明這種半導體材料尖端曲率半徑減小會引起尖端附近的電場強度增大，從而增強鉀離子在電極附近的富集。流動電解池測試表明，這種催化劑性能大大優(yōu)于其他過渡金屬硫屬化物電催化劑。除了利用納米多針尖的“近鄰效應”實現(xiàn)對目標離子的富集外，研究團隊進一步提出利用納米空腔的“限域效應”來富集反應中間體，實現(xiàn)二氧化碳到多碳燃料的高效率轉化。以上研究表明二氧化碳電還原反應中催化劑納米結構設計對催化性能的重要影響，納米尺度“富集效應”可有效增強關鍵中間體的吸附，從而推動反應高效率運行。這種新的設計理念為今后相關電催化劑的設計和高附加值碳基燃料的合成提供了新思路。相關論文信息：https://doi.org/10.1002/ange.201912348https://doi.org/10.1021/jacs.0c01699
中國科學技術大學
2021-04-11