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' P7 [6 O1 a2 Z" K4 ?6 W二氧化碳(CO2)作为空气中的重要组分,也是广泛存在、廉价易得、无毒、稳定、可再生循环使用的“碳一”(C1)资源。由于CO2在热力学和动力学方面有较高的稳定性,反应活性较低,CO2活化具有巨大的挑战。2015年余达刚博士独立建组以来,坚持围绕CO2活化与转化的基本科学问题开展独特研究,发展了CO2高效活化与选择性转化的新理念、新策略和新反应,具体如下:9 Y, _! ]; G1 n) h4 u$ K9 d' O# l2 |
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针对碳氢键氧化羰基化反应中存在的问题(需要使用剧毒的CO和当量的氧化剂),我们首次提出“CO2 = CO + [O]”理念,利用CO2代替CO和氧化剂参与碳氢键羰基化反应,发展了近十类重要含羰基杂环类化合物的高效合成方法,提出了新反应机制,不仅变废为宝,还降低成本,提高安全性,具有较强的实用性;基于过渡金属催化和可见光催化策略,我们发展了“自由基型CO2转化”模式,一方面通过调控自由基参与不饱和烃转化反应的选择性,在室温常压下实现了噁唑啉酮和多种类型羧酸(尤其是氨基酸)的高效制备,另一方面基于“可见光促进单电子活化”策略,通过单电子还原CO2或烯烃形成自由基负离子,实现了具有独特区域选择性的烯烃硫羧基化和氢羧基化反应;基于极性翻转策略,我们通过惰性化学键(如碳氟键和碳氮键)的选择性断裂实现了CO2参与的羧基化反应;此外,我们首次实现了铜催化CO2参与的芳基烯烃和1,3-二烯的不对称还原羟甲基化反应,取得了优秀的对映选择性、化学选择性、区域选择性和Z/E选择性,高效构建了具有手性(季碳)中心的高苄醇和高烯丙醇。这些工作实现了CO2的变废为宝和高附加值产品的精准合成,为研究CO2活化的本质和规律提供了新的实验基础和理论模型,为促进我国CO2化学研究起了积极的作用。
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4 {2 a1 `5 a! ?% G3 c4 p/ H独立工作以来,以通讯作者身份在国际国内重要学术刊物上发表学术论文40余篇(其中包括1篇CCS Chemistry, ,2篇Nature Communications, 3篇J. Am. Chem. Soc.和6篇Angew. Chem. Int. Ed.),其中有多篇论文成为相应期刊封面、扉页文章、VIP和当月下载量前列的文章,多篇被ChemistryViews、Synfacts、Organic Chemistry Portal、OPR&D和《有机化学》作为亮点介绍。此外,在国内外学术会议、大学和企业做了50余次报告,其中包括2018国际配位化学会议二氧化碳化学专场上主题报告和10余次邀请报告。此外,余达刚博士还作为共同客座编辑组织《中国化学》的“二氧化碳化学”专辑和Green Chemistry 的“CO2 Utilization”专辑。
& K7 Z% {# h9 ]) B8 C. V曾入选海外高层次人才引进计划青年项目、2016年“Organic Chemistry Frontiers” Emerging Investigators、2020年“Chemical Communications” Emerging Investigators和“Science China Chemistry” Emerging Investigators,曾获得2017年Thieme Chemistry Journal Award、2017年ACP Lectureship Awards、2018年中国化学会青年化学奖等荣誉,并主持了2018年国家自然科学基金委优秀青年基金和霍英东青年教师基金等项目。 |
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