我国人造天然橡胶研究获进展

中(zhong)国(guo)科学院长春应用化(hua)(hua)学研究(jiu)所高分子物(wu)理和化(hua)(hua)学国(guo)家重(zhong)点实(shi)验(yan)室(shi)崔冬梅课题组聚(ju)焦(jiao)我国(guo)在人造(zao)天然(ran)橡胶方面(mian)的重(zhong)大(da)需求(qiu)，经(jing)过(guo)几年的艰苦拼搏，在稀土催(cui)化(hua)(hua)合成高顺式(shi)异戊橡胶研究(jiu)方面(mian)取得了重(zhong)要进(jin)展。日前，相关(guan)成果(guo)发(fa)表在国(guo)际学术期刊《美(mei)国(guo)化(hua)(hua)学会志(zhi)》上。

我国(guo)橡(xiang)胶(jiao)(jiao)，包括天然橡(xiang)胶(jiao)(jiao)和(he)合成(cheng)橡(xiang)胶(jiao)(jiao)的消耗量(liang)已(yi)超过美国(guo)、日本和(he)欧盟，跃(yue)居世界第一，2005年(nian)已(yi)达(da)(da)436.5万(wan)吨，并以每年(nian)大于(yu)10%的速度增长。单(dan)以汽(qi)车(che)为(wei)(wei)例，2010年(nian)产(chan)量(liang)将(jiang)达(da)(da)到(dao)1000万(wan)辆，保有量(liang)将(jiang)增加(jia)到(dao)6200万(wan)辆，轮(lun)胎总(zong)需(xu)求量(liang)约3亿条。与此同时(shi)，我国(guo)的橡(xiang)胶(jiao)(jiao)生产(chan)能力却远低于(yu)发达(da)(da)国(guo)家，天然橡(xiang)胶(jiao)(jiao)产(chan)量(liang)为(wei)(wei)51.6万(wan)吨(2006年(nian))，合成(cheng)橡(xiang)胶(jiao)(jiao)的生产(chan)能力为(wei)(wei)168.17万(wan)吨(2006年(nian))，即60%以上(shang)需(xu)依(yi)赖(lai)进口。

聚(ju)异(yi)(yi)戊二烯是重要的(de)(de)(de)(de)(de)合(he)成橡(xiang)胶品种，当其(qi)(qi)(qi)顺－1，4－含(han)量大(da)于(yu)98%、分(fen)子(zi)量接近(jin)100万时(shi)可以替代天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)胶，被(bei)称为(wei)“人造(zao)天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)胶”。因此，我(wo)国及其(qi)(qi)(qi)他天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)胶缺乏的(de)(de)(de)(de)(de)国家一直致(zhi)力于(yu)异(yi)(yi)戊橡(xiang)胶的(de)(de)(de)(de)(de)工业化(hua)，其(qi)(qi)(qi)瓶颈问题是异(yi)(yi)戊橡(xiang)胶的(de)(de)(de)(de)(de)链结构(gou)即顺－1，4－含(han)量与天(tian)然(ran)(ran)胶有3%～5%的(de)(de)(de)(de)(de)差异(yi)(yi)，这一差异(yi)(yi)导致(zhi)产(chan)品的(de)(de)(de)(de)(de)性能低(di)于(yu)天(tian)然(ran)(ran)橡(xiang)胶。另一方面(mian)，随(sui)着乙烯工程的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)规模扩展(zhan)，累积(ji)了丰(feng)富(fu)的(de)(de)(de)(de)(de)碳(tan)五(wu)副产(chan)品，其(qi)(qi)(qi)中约1/5为(wei)异(yi)(yi)戊二烯单体，目前只(zhi)作为(wei)燃料(liao)烧掉。因此，开发催化(hua)体系有效利用碳(tan)五(wu)资源，将其(qi)(qi)(qi)用于(yu)合(he)成聚(ju)异(yi)(yi)戊二烯橡(xiang)胶已成为(wei)国家亟待(dai)解决的(de)(de)(de)(de)(de)重要问题，并具有重要的(de)(de)(de)(de)(de)理论意(yi)义(yi)和巨大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)社会效益和经济效益。

崔冬(dong)梅课题组(zu)以(yi)(yi)(yi)国(guo)家需求(qiu)为己任，以(yi)(yi)(yi)研发稀(xi)(xi)(xi)土(tu)催(cui)(cui)化(hua)(hua)合(he)成(cheng)高(gao)(gao)(gao)顺式异(yi)戊橡胶为主(zhu)题，以(yi)(yi)(yi)解决碳五资(zi)源高(gao)(gao)(gao)值(zhi)化(hua)(hua)利用(yong)为目标，采用(yong)芳香双亚胺钳型(xing)有(you)(you)机(ji)化(hua)(hua)合(he)物(wu)为配体(ti)(ti)，创新(xin)性(xing)(xing)地合(he)成(cheng)出(chu)(chu)了(le)一系(xi)(xi)列(lie)结构表征完(wan)整的(de)新(xin)型(xing)稀(xi)(xi)(xi)土(tu)氯配合(he)物(wu)。该类配合(he)物(wu)在烷基铝及有(you)(you)机(ji)硼(peng)盐的(de)活(huo)化(hua)(hua)下，可以(yi)(yi)(yi)生成(cheng)一种均相的(de)齐格勒－纳塔催(cui)(cui)化(hua)(hua)体(ti)(ti)系(xi)(xi)，对丁(ding)二(er)烯和异(yi)戊二(er)烯聚合(he)有(you)(you)非常高(gao)(gao)(gao)的(de)催(cui)(cui)化(hua)(hua)活(huo)性(xing)(xing)和大于98%最高(gao)(gao)(gao)至100%的(de)顺－1,4－选择性(xing)(xing)，突破了(le)传统体(ti)(ti)系(xi)(xi)97%的(de)极(ji)限(xian)。特别是(shi)此类催(cui)(cui)化(hua)(hua)体(ti)(ti)系(xi)(xi)对稀(xi)(xi)(xi)土(tu)元素表现(xian)出(chu)(chu)较(jiao)高(gao)(gao)(gao)的(de)普适性(xing)(xing)，除了(le)钐(shan)、铕、镱(yi)等具(ju)有(you)(you)还原性(xing)(xing)的(de)稀(xi)(xi)(xi)土(tu)元素外，其(qi)他的(de)稀(xi)(xi)(xi)土(tu)化(hua)(hua)合(he)物(wu)都表现(xian)出(chu)(chu)较(jiao)高(gao)(gao)(gao)的(de)选择性(xing)(xing)。

催(cui)化体(ti)系还(hai)对(dui)聚(ju)合温(wen)度表现出很(hen)高(gao)的耐受(shou)性，即顺(shun)－1，4－选 择性在(zai)80℃聚(ju)合温(wen)度下仍能保持在(zai)97%以上，而(er)目前(qian)多数催(cui)化体(ti)系在(zai)高(gao)温(wen)条件下选择性会大幅下降(jiang)，这使得该催(cui)化体(ti)系具有(you)工业(ye)化应用(yong)前(qian)景(jing)。另外(wai)，他们(men)还(hai)通过(guo)(guo)核磁共振(zhen)分析技(ji)术原位跟踪活性种的生成过(guo)(guo)程，证明了(le)其稀(xi)土金(jin)属－铝双核阳(yang)离(li)子的结构(gou)，并提出了(le)配合物顺(shun)－1，4－选择性由配体(ti)几何构(gou)型(xing)控制的机理。

该项(xiang)研(yan)究成果不但丰富了(le)双烯烃聚合(he)理论，同时也将为(wei)合(he)成高性能稀土异戊(wu)橡胶及(ji)其工业(ye)化(hua)提供(gong)了(le)有(you)力的后(hou)续技(ji)术支撑(cheng)。

该项目得到(dao)了(le)国家自然科(ke)学(xue)基金、中科(ke)院“百人计划”和国家重(zhong)大科(ke)学(xue)研究计划的资助。

19.文中的(de)“瓶(ping)颈问题”指(zhi)的(de)是(shi)什(shen)么？

20.第(di)三段(duan)说“开发催化体(ti)系有效(xiao)(xiao)利用碳五(wu)资源”具(ju)有“巨大的社(she)会(hui)效(xiao)(xiao)益和经济(ji)效(xiao)(xiao)益”，其(qi)“社(she)会(hui)效(xiao)(xiao)益”和“经济(ji)效(xiao)(xiao)益”分(fen)别表现在哪里？

21.崔(cui)冬梅课(ke)题组的研(yan)(yan)究得到了“国家自(zi)然科(ke)(ke)学基金、中科(ke)(ke)院(yuan)‘百人计(ji)划’和国家重大科(ke)(ke)学研(yan)(yan)究计(ji)划”等多项资助(zhu)。请联系全文(wen)，结(jie)合实际，谈谈你(ni)对资助(zhu)科(ke)(ke)学研(yan)(yan)究和国家发展之间(jian)的关系的看法。

高考实用类文本阅读训练及答案：我国人造天然橡胶研究获进展

19.答案：“瓶颈问(wen)题(ti)”指在异戊橡胶(jiao)的工业化过(guo)程中，异戊橡胶(jiao)的链结构与天然胶(jiao)有3%～5%的差异，这(zhei)一(yi)差异使其产品性能(neng)低(di)于天然橡胶(jiao)的问(wen)题(ti)。

20.答案：在我国，聚异戊二烯是重要的合成橡胶品种，而乙烯工程中碳五副产品的约1/5为异戊二烯单体，如果将其用于合成聚异戊二烯橡胶，将极大…查看完整高中现代文阅读训练参考答案…有足够的资金，使研究得以顺利进行(xing)，使目标尽可(ke)能早地实现。现在科学(xue)和(he)技术的结合越来越紧(jin)密，人们(men)进行(xing)科学(xue)研究主要是为(wei)了在生产(chan)和(he)生活实际中应(ying)用科学(xue)成果，而(er)这种(zhong)应(ying)用可(ke)以更好地促(cu)进国(guo)家和(he)社会(hui)的发(fa)展。