一种绿色固氮合成羟胺和硝酰基的技术-江西省教育厅
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  • 一种绿色固氮合成羟胺和硝酰基的技术

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    来源:东华理工大学             发布时间:2024-07-24             
  • (一)成果简介

    该项成果具有自主知识产权,围绕绿色固氮的关键技术问题,开发了一种快速、无需催化剂、绿色环保、高产率、低能耗、高效固氮的新方法,形成了羟胺和硝酰基等高性能产品。

    技术优势:本创新成果开辟了一条绿色减碳的新途径,也为突破生命起源、药物合成、经济减碳等化学、能源及生命科学等领域的重要瓶颈问题奠定科学基础;另外,本创新成果制备的产物硝酰基是治疗心血管疾病的药物,该药物价格昂贵,1g达几十万元。本创新成果可快速获得HNO,这对科技进步、经济社会发展具有促进作用。

    技术创新点:本团队基于能量与电荷“分时空多步传递”新策略,突破了经典质谱技术离子化过程中能量与电荷传递过程时空不可分辨的限制,从而实现了对特定化学分子(如水或其簇合物)进行温和可控赋能以形成其离子的过程,高效制备了高反应性的水自由基阳离子,并使之与惰性分子氮气同时发生还原反应和氧化反应,形成羟胺和硝酰基,在国际上开辟了一条无催化剂绿色固氮的新途径。

    技术成熟度:通过小试

    知识产权情况:ZL201921513478.9、ZL202021190055.0、ZL202020831661.X、ZL201810787865.5、ZL201910861157.6;申请中8项。

    (二)应用情况

    研究结果表明HNO可以通过与心肌细胞中收缩性蛋白质的半胱氨酸残基作用而提高心肌收缩力,起到治疗心衰的作用,FDA批准上市Angeli盐为HNO前体药物,目前原料价格为1克20万元人民币,每人每天剂量在10mg,制备成制剂后,心衰病人一个疗程2~3个月的费用将超过30万元。当今全球心衰患者超过5000万,国内患者超过1000万,国内心衰药物市场规模已超过百亿人民币,预计2030年将超过200亿人民币。如果将该技术开发成医疗器械或穿戴式设备,可以持续给病人提供适量的HNO用于治疗心衰,完全可以取代传统的药物治疗,其全球市场潜力将超过千亿美元。

    (三)市场化前景

    本创新成果开辟了一条绿色减碳的新途径,打破常识并解决了无需催化剂实现水与氮气常温常压条件下反应的基础科学问题,获得了高附加值产物羟胺和硝酰基。该成果也为突破生命起源、药物合成、经济减碳等化学、能源及生命科学等领域的重要瓶颈问题奠定科学基础。另外,本创新成果制备的产物硝酰基是治疗心血管疾病的药物。目前,硝酰基主要依靠其供体安吉利盐获得,该盐价格昂贵,1g达几十万元。本团队研发的技术成本低,产量高,原料极其低廉,消耗1kWh的电力(≤0.2美元)产生的硝酰基估值约为7310美元,具有价格优势和较高的产业化前景。如果将该技术开发成医疗器械或穿戴式设备,可以持续给病人提供适量的硝酰基用于治疗心衰。


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