有機玻璃、醫療香料、塑料增塑劑……這些日常生活中隨處可見的產品，背后都離不開一類關鍵化工反應——羰基化反應。過去通過羰基化反應制造這些化學品，高度依賴昂貴的貴金屬催化劑，生產成本高、分離處理麻煩。中國科學院大連化學物理研究所劉中民院士團隊取得的新突破，有望改變這一局面——實現分子篩直接催化烯烴羰基化全新化學反應，不需要貴金屬，也不用復雜化學助劑，為化工生產降成本、減污染開辟出全新的技術路線。相關成果於近日發表。

羰基化是現代化工行業非常基礎的一類反應。簡單講，就是把一氧化碳和烯烴等底物分子結合，制造出各類酸、酯、醇等含羰基的化工產品。100多年來，工業上實現這類反應大多要用到銠、銥等稀有昂貴金屬，整套工藝復雜，催化劑和成品很難分開，不僅推高生產成本，也會帶來不少處理難題。

分子篩是一種布滿微小孔洞的晶體材料，孔洞精細到分子大小，化工廠裡常用它篩選分離不同分子。而這次研究証明，分子篩不只是“過濾器”，它本身就可以獨立充當催化劑。

科研團隊經過近3年攻關，利用分子篩內部孔洞的特殊空間效應，實現兩項新化學反應：有水參與條件下，丙烯轉化為異丁酸，乙烯轉化為丙酸——整個過程完全不用貴金屬和有機配體，同時分子篩還能抑制無效副反應﹔作為固體材料，催化劑和生產產物天然屬於兩種不同物態，后續分離回收簡單很多，解決了傳統工藝一大痛點。

此外，研究還發現一條新規律，即分子篩孔洞不同位置就像一個個精密開關，十元環孔口位點適合加工丙烯，八元環位點適配乙烯。調整分子篩孔洞結構，就能提前控制化學反應走向，不再需要反復調配昂貴金屬試劑去“試錯”。這給未來設計新化工工藝提供了清晰底層邏輯，有望反過來預判、設計出新的化工生產流程。（記者崔興毅）