我国科研开辟全新催化路径：无金属、无配体，仅靠分子筛独立完成催化

钱伯章 2026-10-26

2026-10-21 中科院大连化物所团队开辟无金属、无配体、仅靠分子筛独立催化新路径，实现水参与丙烯羰基化制异丁酸、乙烯羰基化制丙酸，揭示孔道几何决定选择性规律，成果在线发表于《自然》，有望推动绿色含氧化合物制备。

2026 年 10 月 21 日，中国科学院大连化学物理研究所团队联合相关合作单位，开辟了一条全新催化路径——无需金属、不用配体，仅依靠分子筛独立完成催化。这一路径补齐了传统工艺中催化剂与产物分离难度大的短板，为高端含氧化合物与新材料的绿色高效制备打开新空间。

传统催化普遍依托羰基化反应，即把一氧化碳"接入"烯烃分子，生成酸、酯、醇类化合物；醋酸、增塑剂醇、香料、医药中间体等大批产品均由此搭建。当前工业主流路线依赖铑、铱等贵金属搭配有机配体，存在体系复杂、工序繁琐、成本偏高、分离难度大等问题。

该研究成果实现了水参与下分子筛催化丙烯羰基化制异丁酸、乙烯羰基化制丙酸两项新反应，并揭示了一条基础规律：分子筛孔道的位置与尺寸直接决定催化效果。研究证明，孔道微环境本身就是调控反应路径的"核心密码"，催化选择性不再依赖反复调试配方试错，而可通过孔道几何结构预先设计与精准指定。

据介绍，分子筛是一类具有有序多孔结构的晶体材料，孔道精度达分子级别，自带分子筛分能力，在石油炼制、气体分离与绿色化工领域价值重要。此前，团队已将分子筛用于二甲醚羰基化，实现无水乙醇大规模工业化生产，开辟绿色制乙醇新路线。循此路径，团队历经近三年攻关，借助分子筛限域效应，成功实现两项无金属、无配体的催化新反应。该成果为可反向预测、理性设计新化工过程的分子筛羰基化搭建了普适框架，下一步将推进实验室反应的工艺放大，推动技术走向产业一线。相关成果已在线发表于国际学术期刊《自然》。

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