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中国科学院兰州化学物理研究所多相羰基化学研究取得进展（图）
多相羰基 化学研究 中国科学院兰州化学物理研究所
2023/8/23
羰基构建与转化是羰基化学的主要研究内容。一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）、生物质和烃类化合物通过催化转化的方法均可实现羰基的构建。过渡金属催化的CO羰基化反应是构建醛、醇、酸、酯、酰胺等含羰分子的有效手段之一，其中卤代芳烃和胺/醇的羰基化反应是合成酰胺/酯类化合物的重要方法。目前，该类反应的催化体系集中在贵金属催化剂而非贵金属多相催化体系鲜有报道。
共价有机框架（Covalent organic frameworks，COFs）是由轻质元素通过共价键有序连接而成的有机多孔晶态材料，具有高度可控性和可调性，在催化、分离、气体吸附和传感等领域具有广阔的应用前景。中国科学院兰州化学物理研究所西北特色植物资源化学重点实验室手性分离与微纳分析课题组围绕共价有机框架的形貌调控和绿色合成开展了系列研究工作。
中国科学院兰州化学物理研究所二氧化碳原位捕集和催化转化研究获新进展（图）
二氧化碳 催化转化 碳减排
2023/3/17
在国家“双碳”战略背景下，将二氧化碳（CO2）直接催化转化为高附加值化学品具有“碳减排”和“碳增汇”的重要意义。中国科学院兰州化学物理研究所羰基合成与选择氧化国家重点实验室均多相融合课题组一直致力于CO2催化活化和定向转化合成精细化学品的研究（Nature Commun., 2019, 10, 2599;Chin. J. Catal. 2019, 40, 1141; ACS Sustainable...
单原子催化剂（SACs）是一类将单个金属原子锚定在载体上的材料，由于其有最大限度的原子利用率，在多相催化反应中表现出优异的性能。金属有机框架（MOFs）作为一种广泛应用于工业催化和能源存储-转化技术领域的材料，不仅具有功能性配体，还具有孔径可调性和高孔隙率等优良特性，经高温热解后，MOFs上负载的活性金属物种可被缩小到单原子（SAs）尺度以最大化金属利用率。由MOFs衍生的SACs在弥合均相和非均...
中国科学院兰州化学物理研究所醚类化合物不对称碳氢键'活化获新进展（图）
兰州化物 醚类化合物 不对称碳氢 催化
2023/3/17
醚是生物活性分子和合成中间体中最为常见的官能团之一。因此，醚类化合物的催化不对称碳氢键活化无疑能为重要手性分子的合成提供直接且具有吸引力的方法。然而，由于醚过渡金属亲和力极低，发展简单醚导向的不对称碳氢键活化面临活性低和区域选择性控制难的问题。
醚是生物活性分子和合成中间体中最为常见的官能团之一。因此，醚类化合物的催化不对称碳氢键活化无疑能为重要手性分子的合成提供直接且具有吸引力的方法。然而，由于醚过渡金属亲和力极低，发展简单醚导向的不对称碳氢键活化面临活性低和区域选择性控制难的问题。
中国科学院兰州化学物理研究所张力(杂)环烷醇区域和立体选择性合成获新进展（图）
张力 (杂)环烷醇 立体 合成
2023/2/19
小环分子由于平面性、相对较短的环内碳碳（杂原子）键、显著的π键性质、以及较短和较强的碳氢键等特点，在合成化学和药物化学中具有重要应用价值。其中，张力(杂)环烷醇更是受到广泛关注。然而，该类化合物的区域和立体选择性合成仍缺少通用方法。
手性分离在新药研发、手性农药及生命健康领域极其重要，一直是分离分析学科的重点研究领域。手性液相色谱填料是实现对映体分离的关键与核心，开发具有高选择性的新型手性填料始终是该领域的一项重要任务。
中国科学院兰州化学物理研究所硅基超疏液涂层应用基础研究取得新进展（图）
硅基超疏液 涂层应用 油水分离
2022/9/9
仿生超疏液涂层具有液滴接触角高（>150°）、滚动角低（<10°）等特点，液滴易从表面滚落。其研究始于1907年（Ann Chim Phys 1907, 10, 229-288; Ann Chim Phys 1907, 10, 289-321），2000年左右重新引起科研界和工业界关注。近20多年来，仿生超疏液涂层研究取得了长足发展，在自清洁表面、油水分离、防腐、防结冰、微流体等领域具有广阔应用前...
中国科学院兰州化学物理研究所海水淡化光热界面蒸发研究取得进展（图）
海水淡化 光热界面 蒸发研究
2022/8/31
水资源短缺引发越来越多的关注，亟需寻找经济和可持续的方法净化海水。太阳能驱动的界面水蒸发利用太阳能界面集热的方式实现海水淡化，是最有希望获得高质量淡水的方法之一。为实现高效的蒸发速率和光热转化效率，大量研究工作侧重于太阳能蒸发器的结构设计和材料的选择上，尤其是对宽光谱吸收率光热转换材料的选择。过去，大部分光热转化材料均是围绕等离激元材料、碳材料和半导体材料进行。过渡金属氮化物成本低，可作为一种可替...
手性胺类化合物及其类似物广泛存在于手性含氮药物、天然产物和有机合成中间体中，被用作不对称催化的手性配体，碳氮双键（C=N）的不对称氢化与不对称转移氢化是制备手性胺最为高效和快捷的方法之一。近几十年来，科学家发展了众多手性金属催化剂，并且实现工业化。然而这些高效的催化体系，多为贵金属和手性膦配体。贵金属因储量有限，价格昂贵，而手性膦配体合成路线繁琐，空气敏感。在“双碳”目标引领下，发展基于丰产元素（...
手性胺类化合物及其类似物广泛存在于手性含氮药物、天然产物和有机合成中间体中，被用作不对称催化的手性配体，碳氮双键(C=N)的不对称氢化与不对称转移氢化是制备手性胺最为高效和快捷的方法之一。近几十年来，发展了众多手性金属催化剂，并且成功实现工业化。然而这些高效的催化体系，多为贵金属和手性膦配体。贵金属因储量有限，价格昂贵；而手性膦配体合成路线繁琐，空气敏感。在双碳目标引领下，发展基于丰产元素（尤其是...
有机胺是一类重要的化工中间体，广泛用于农药医药、生物活性天然产物以及功能材料单体等化学品的合成。烯烃的氢胺甲基化是一类重要的串联羰基化反应，能以一锅的方式直接合成有机胺，具有100%原子经济性。然而，目前的氢胺甲基化反应中，均相催化体系存在昂贵铑、钌金属难以重复使用，双相催化工艺反应效率较低，同时多相催化的区域选择性氢胺甲基化鲜有报道。因此，亟需设计高效的多相催化剂用于氢胺甲基化反应，以获得优异的...
挥发性有机化合物（VOCs）是造成大气环境污染及臭氧（O3）浓度升高的重要因素，是我国大气污染防治攻坚战的重要治理对象。催化燃烧技术（即催化氧化法）具有起燃温度低、适用范围广、无二次污染等特点，已被广泛应用于移动源和固定源VOCs 的净化消除。现有工业尾气芳香烃类VOCs的净化消除通常采用贵金属催化剂，但贵金属价格高。因此，采用非贵金属催化剂是降低VOCs催化燃烧技术成本的重要研发方向。
烷氧羰基化反应是制备酯类化合物的重要方法。通常，烷氧羰基化反应是以过渡金属为催化剂（如钯配合物），以烯烃为原料、一氧化碳（CO）为羰源、醇为氢源和亲核试剂反应制备酯类产物的过程，具有产物价值高、原子经济性好等优点。