王祎晗：從復合催化劑專利的創造性答復看申請文件的撰寫策略

復合催化劑專利屬于化學領域中的組合物發明專利，涉及多種組分的復合，各組分之間的相互作用復雜，技術效果的可預測性低。筆者將結合復合催化劑專利創造性答復中常見的審查意見及答復技巧分析，探討如何撰寫高質量的復合催化劑專利。
Part.1 復合催化劑概述
復合催化劑是指由兩種或兩種以上的化學物質組合而成的催化劑體系，其中至少含有一種活性催化組分。復合催化劑中主要包括：
（1）活性組分：直接參與催化反應的物質，通常是過渡金屬、金屬氧化物或酶等。復合催化劑中可以含有一種或多種活性組分，多種活性組分之間可以是簡單疊加，也可以是協同增效。
（2）載體：復合催化劑中常添加用于負載活性組分的材料，以提高活性組分的分散性，避免活性組分團聚失活，部分材料除作為載體外，還能起到協同催化的效果。
（3）催化助劑：部分活性組分在單獨使用時催化活性較低，但通過添加本身沒有催化活性或低催化活性的催化助劑，能夠明顯提高活性組分的催化活性。催化助劑的活性改善機理主要包括穩定催化劑結構、抑制副反應等。
根據復合催化劑的結構形態分，復合催化劑主要分為負載型催化劑（含有載體）和非負載型催化劑（不含載體）。在下文中，筆者將以負載型催化劑專利為分析對象，重點分析創造性答復問題。
Part.2 復合催化劑專利的創造性答復
在復合催化劑的實質審查中，審查員通過“三步法”對發明專利的創造性進行審查：確定最接近的現有技術；確定區別特征和發明實際解決的技術問題；判斷現有技術是否給出技術啟示。以下是復合催化劑的創造性審查中幾種常見的審查意見及答復思路：
（一）催化的反應類型不同，組分的選擇缺乏借鑒基礎
案例1：本申請的權利要求1請求保護一種復合催化劑，包括載體和負載在所述載體上的金屬單質活性組分，載體為活性氧化鋁。該復合催化劑用于熱催化醇選擇性氧化制備醛中，能夠提高醇的氧化活性，同時抑制產物醛的進一步氧化為酸或分解，以提高醛的選擇性和收率。
審查意見通知書中引用的對比文件1公開了一種復合催化劑，能夠用于光催化醇氧化制備醛中，提高醇的氧化活性，對比文件1與本申請采用的金屬單質相似，區別僅在于載體種類不同；對比文件2公開了一種用于催化脂肪伯醇脫氫高選擇性制備醛的催化劑，載體為活性氧化鋁，審查員認為在對比文件1已經公開了用于催化醇氧化制備醛的復合催化劑的基礎上，本領域技術人員有動機借鑒對比文件2中的活性氧化鋁作為載體。
通過分析本申請與對比文件1和對比文件2的區別，筆者認為：
對比文件1提供的復合催化劑雖然與本申請均用于催化醇氧化制備醛的反應中，但其反應類型與本申請并不相同。具體來說，本申請的催化類型為熱催化；而對比文件1的催化類型為光催化，其采用的載體并非僅作為惰性的載體使用，而是作為另一活性組分——對比文件1采用的是具有典型半導體結構的二氧化鈦載體，其在光激發下可以產生光生電子和空穴，因而直接參與并主導了光催化反應。因此，本申請和對比文件1中的復合催化劑雖然同樣具有載體和金屬單質，但對比文件1中的載體和金屬單質均作為活性組分，共同促進了催化反應的進行。對比文件1中復合催化劑的設計圍繞光催化機理展開，其載體的選擇必須滿足半導體特性要求，以確保光生載流子的產生和分離，而本申請的熱催化方式對載體的選擇，主要需要考慮比表面積、孔結構、熱穩定性以及與活性組分的協同作用等因素。兩種催化方式下，載體所扮演的角色完全不同，不存在借鑒的技術基礎。
（二）對比文件給出“反向教導”，缺乏技術啟示
案例2：本申請公開了一種多相催化劑，包括活性組分及硫改性載體，用于催化伯胺與醛選擇性還原胺化為單甲基仲胺中，能夠提高單甲基仲胺的選擇性和收率。在審查意見中，審查員引用了對比文件1，其公開了一種催化伯胺與醛還原胺化反應的復合催化劑，活性組分與載體均與本申請相似，審查員認為本申請的活性組分和載體的選擇，均可以在對比文件1的基礎上通過常規實驗調整得到。
通過分析本申請與對比文件1的內容，筆者發現，本申請在背景技術部分明確記載了：伯胺的單甲基化形成的單甲基仲胺化合物比伯胺具有更高的反應活性，因而更容易被進一步轉化為二甲基化叔胺，導致單甲基仲胺化合物的選擇性降低。本申請提供的復合催化劑，在能夠催化伯胺與醛還原胺化這一特定反應類型進行的同時，還抑制了產物單甲基仲胺化合物的進一步轉化，使反應停留在生成仲胺的階段，進而提高了產物的選擇性。而對比文件1中提供的復合催化劑雖然同樣用于催化伯胺與醛還原胺化，但其作用是使還原胺化反應盡可能完全進行，對比文件1的實施例中，產物以二甲基化叔胺為主，僅含有少量單甲基仲胺，提高的是全部胺化產物的總選擇性和收率。通俗來講，對比文件1提供的復合催化劑是為了使反應“盡可能完全進行”，而本申請提供的復合催化劑是為了使反應“精準停留在單甲基化這一中間步驟而不繼續進行”。因此，在面對本申請要解決的技術問題時，對比文件1給出了反向教導，對本申請不存在技術啟示。
（三）技術方案為非顯而易見的要素省略
案例3：本申請公開了一種雙組分催化劑，組分a為銀、銅和鈷，組分b為載體，用于催化醇胺和胺的胺化反應制備目標胺化合物。對比文件1公開了一種醇和含氮化合物在催化劑存在條件下反應制備胺的方法，催化劑為含載體和鎳單質的催化劑，催化活性組合物中還可以含有銀、銅、鈷、鋯等。審查意見中指出，對比文件1已經公開了本申請的相同的載體和活性組分，本領域技術人員根據對比文件1公開的內容，選用銀、銅和鈷作為活性組分，得到本申請權利要求1的技術方案，無需付出創造性的勞動。
筆者檢索相關技術后發現，現有技術中記載了醇胺和胺的胺化反應屬于脫氫-加氫（臨氫胺化）反應，鎳在臨氫胺化反應的過程中可以促進氫氣分子中的H-H鍵斷裂，并吸附氫原子；在脫氫反應中，鎳可以促進C-H鍵和O-H鍵的斷裂，形成醛中間體；在醛與胺反應形成亞胺后，亞胺與氫氣形成胺，完成胺化，鎳可以解離吸附的氫原子，實現反應的正向進行。即現有技術中教導了鎳在臨氫胺化反應中的重要作用。而對比文件1中也教導了催化劑為含載體和鎳單質的催化劑，雖然列舉了銀、銅、鈷等金屬作為“還可以含有”的選項，但其技術方案始終圍繞鎳這一核心活性組分，其實施例和技術效果均圍繞鎳展開，并未提供任何省略鎳后仍能實現對應催化效果的教導。反而，上述現有技術構成了本領域技術人員需要對鎳組分進行保留的正向教導。而本申請是基于完全不同的技術構思，提供了一種同樣能夠用于胺化反應，且不以鎳為活性組分的催化劑，屬于非顯而易見的要素省略，且取得了預料不到的技術效果。
Part.3 復合催化劑專利申請文件的撰寫
從復合催化劑專利的審查意見答復實踐中可以發現，創造性爭辯的困境，往往來源于申請文件撰寫時的記載缺失。結合上述創造性審查意見及答復，筆者認為，復合催化劑專利撰寫中應當注意的關鍵問題主要有以下幾點：
（1）明確技術效果與其對應的特定技術特征：在撰寫過程中，技術效果的記載應避免空泛化、籠統化。技術效果應與某一或某些技術特征對應，即明確該技術效果是由哪些特定技術特征帶來的。一項發明通常具有多個技術效果，對于復合催化劑，其可能同時具有催化活性高、選擇性好、抑制副反應、反應條件溫和、適用范圍廣等多種優點，在撰寫時應當盡可能全面地記載這些效果，并明確與技術效果對應的技術特征，為后續創造性答復的爭辯保留空間。
（2）明確多組分之間的協同作用：復合催化劑是多組分化合物，組分之間往往存在協同作用。多組分的協同作用屬于機理解釋，在撰寫過程中容易被忽略，但這種協同作用的解釋正是反駁“常規選擇或替換”類審查意見的有力證據。對于兩類組分之間能夠產生協同作用，而每個類別下又有多種具體物質可選擇的情況，除解釋機理以外，還應該針對不同選擇情況的組合，盡量多設置幾個實施例，以證明協同作用在兩類組分之間的普適性，在爭取更大的保護范圍時，能夠得到說明書的支持。
（3）全面記載技術效果對應的實驗結果，設置對比例：化學是一門以實驗為基礎的科學，在闡述復合催化劑的技術效果時，不應僅從文字角度記載，還應該對技術效果進行實驗性驗證。在撰寫前應盡量全面地檢索相關現有技術，確定本發明的突出技術效果及對應的特定技術特征，對所要展示的技術效果設置實施例和對比例，通過省略某一關鍵組分、替換某一組分為其他已知物質、采用保護范圍之外的原料配比、采用未經改性的常規載體等方式，直觀呈現本發明的技術效果。在設置對比例時，要注意實施例與對比例的可比性，實施例與對比例應當在同樣實驗條件、同樣測試方法及評價標準、僅特定技術特征不同的條件下進行，以確保實驗數據的可信度。在涉及上一點中提到的協同作用時，還應設置產生協同作用的兩個或多個組分中的其中一個組分作為對比例，以證明其能夠實現“1+1＞2”的協同效果。
來源：IPRdaily中文網（iprdaily.cn）
作者：王祎晗