? ? ? ?引言：阿達(dá)瑪斯學(xué)術(shù)論文獎(jiǎng)——中國科學(xué)精英勵(lì)志計(jì)劃，從第一屆到第三屆，越來越多的科研精英們加入到這個(gè)計(jì)劃中來，鼓勵(lì)創(chuàng)新，給科研精英科研團(tuán)隊(duì)更多的展示機(jī)會(huì)，促進(jìn)跨學(xué)科交流互助，這是我們堅(jiān)持活動(dòng)的初衷。

? ? ? ?第三屆“阿達(dá)瑪斯學(xué)術(shù)論文獎(jiǎng)”落下帷幕，優(yōu)秀課題組專題報(bào)道正式開篇。今天我們要介紹的是本屆論文獎(jiǎng)新設(shè)獎(jiǎng)項(xiàng)“人氣團(tuán)隊(duì)獎(jiǎng)”得主——中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)化學(xué)系傅堯教授課題組。

在正式介紹之前，我們先來回顧下，在網(wǎng)絡(luò)評(píng)選時(shí)，網(wǎng)友是怎么發(fā)聲的：

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看來已經(jīng)是一方名人，并且群眾感情基礎(chǔ)著實(shí)深厚呢！

團(tuán)隊(duì)介紹

? ? ? ?生物質(zhì)潔凈能源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室依托中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)。中國科技大學(xué)自九十年代開始進(jìn)行生物質(zhì)能源研究，2001年在校內(nèi)跨學(xué)科成立了生物質(zhì)潔凈能源實(shí)驗(yàn)室，由朱清時(shí)院士任實(shí)驗(yàn)室主任。

? ? ? ?安徽省生物質(zhì)潔凈能源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室自成立以來，本著圍繞國家和地方“加強(qiáng)生物質(zhì)能源開發(fā)”的戰(zhàn)略目標(biāo)、瞄準(zhǔn)生物質(zhì)能源的科學(xué)前沿的建所宗旨，以中國科技大學(xué)為依托，整合了校內(nèi)化學(xué)、化工、生物、能源和材料等相關(guān)學(xué)科的科研力量，聯(lián)合了省內(nèi)外其它高校、科研院所和相關(guān)企業(yè)的研發(fā)資源，形成了以生物能源基礎(chǔ)理論與應(yīng)用技術(shù)研究為主的完整的科研體系，開展了一系列關(guān)于生物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、生物質(zhì)的熱化學(xué)氣化、生物質(zhì)的微生物轉(zhuǎn)化、生物質(zhì)的產(chǎn)品化、生物質(zhì)催化轉(zhuǎn)化為甲醇等液體燃料、和生物質(zhì)固態(tài)燃料電池等的基礎(chǔ)理論與應(yīng)用技術(shù)研究。

研究成果

? ? ? ?傅堯教授及其團(tuán)隊(duì)在生物質(zhì)基平臺(tái)分子例如烯烴的轉(zhuǎn)化方面開展了較為系統(tǒng)和深入的研究工作。

? ? ? ?烯烴是有機(jī)合成化學(xué)中極為重要的一類合成分子，也是重要的生物質(zhì)基平臺(tái)分子。烯烴的來源非常廣泛，價(jià)格低廉，容易獲得，并且品類豐富。簡(jiǎn)單烯烴既是石油化工行業(yè)的原料也是產(chǎn)品。例如，最為簡(jiǎn)單的卻也最為大宗的乙烯氣體，來源于蒸汽裂解。乙烯氣體在石化行業(yè)，轉(zhuǎn)化成為更高級(jí)的烯烴、聚乙烯材料以及多種多樣的化學(xué)品。從另一個(gè)角度考量，烯基官能團(tuán)也廣泛存在于天然產(chǎn)物中，往往這些天然產(chǎn)物也富含大量的其他官能團(tuán)以及復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。烯烴能夠吸引有機(jī)化學(xué)家的，不光是他豐富廣泛的來源。烯烴的化學(xué)性質(zhì)也著實(shí)讓有機(jī)化學(xué)工作者著迷，烯烴有著大量的合成轉(zhuǎn)化途徑或方式。一些特殊的過渡金屬催化劑或催化體系可以活化烯烴的雙鍵，從而發(fā)展了諸多優(yōu)秀且實(shí)用的反應(yīng)。著名的例子包括wacker氧化反應(yīng)，烯烴復(fù)分解反應(yīng)，烯烴的氫甲酰化反應(yīng)，以及heck反應(yīng)等，這些反應(yīng)為實(shí)驗(yàn)室或工業(yè)中合成復(fù)雜的有機(jī)分子提供了有效的手段和途徑。

一. 鎳催化烯烴與烷基或芳基親電試劑的還原偶聯(lián)反應(yīng)

? ? ? ?傅堯教授及其團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了鎳催化烯烴與烷基或芳基碳親電試劑的還原偶聯(lián)反應(yīng)。該工作展示了烯烴氫碳化反應(yīng)及其在復(fù)雜分子修飾方面的應(yīng)用，所提出的“以烯烴替代傳統(tǒng)有機(jī)金屬試劑”的概念為金屬催化交叉偶聯(lián)反應(yīng)開拓了新的思路，為烯烴的直接利用提供了新的途徑。在硅烷的參與下，烯烴扮演了烷基金屬試劑等價(jià)物的角色，參與碳碳鍵成鍵反應(yīng)。以廉價(jià)、易得、相對(duì)穩(wěn)定的烯烴，替代傳統(tǒng)有機(jī)金屬試劑，不僅是新穎的概念，更是實(shí)用的方法：克服了金屬試劑來源、儲(chǔ)存以及操作方面的困難。同時(shí)，該反應(yīng)具有出色的官能團(tuán)兼容性，能夠用于復(fù)雜天然產(chǎn)物的修飾：諸如，維生素d2的高化學(xué)選擇性修飾和奎寧的果糖側(cè)鏈修飾等。這一研究成果發(fā)表在《nature communications》上。

原文鏈接：二. 配體調(diào)控的銅催化區(qū)域選擇性可控的烯烴硼化烷基化反應(yīng)

? ? ? ?傅堯教授及其團(tuán)隊(duì)發(fā)展了一例銅催化配體調(diào)節(jié)的區(qū)域選擇性可控的烯烴硼化烷基化反應(yīng)，研究成果發(fā)表在德國應(yīng)用化學(xué)雜志（angew .chem. int. ed., 2015, doi: 10.1002/anie.201506713），并在同行評(píng)審中被評(píng)為vip（very important paper）論文。

? ? ? ? 從簡(jiǎn)單易得的原料出發(fā)快速高效地構(gòu)建復(fù)雜分子和對(duì)多組分反應(yīng)體系中復(fù)雜的選擇性進(jìn)行有效調(diào)控一直以來都是有機(jī)合成化學(xué)中的重要挑戰(zhàn)。該方法在銅催化的條件下，實(shí)現(xiàn)了從商業(yè)可得的烯烴、頻哪醇聯(lián)硼酯和烷基鹵素出發(fā)一步合成具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的烷基硼酯的反應(yīng)（圖1）。在該反應(yīng)中，通過對(duì)配體結(jié)構(gòu)的微調(diào)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)反應(yīng)區(qū)域選擇性的高度控制（兩種選擇性可分別高達(dá)23:1和1:13）。此外，該工作還通過設(shè)計(jì)利用烯烴分子的螯合作用促進(jìn)烯烴硼化加成的策略，有效地解決了三組分反應(yīng)中復(fù)雜的化學(xué)選擇性問題。

圖1? 配體調(diào)節(jié)的區(qū)域選擇性可控的烯烴硼化烷基化反應(yīng)

? ? ? ?碳碳鍵作為生物界最基本的結(jié)構(gòu)單元，其構(gòu)建方法始終是有機(jī)化學(xué)家的重要研究方向。該工作提出的通過烯烴的加成-偶聯(lián)反應(yīng)構(gòu)建c(sp3)-c(sp3)鍵的策略相對(duì)于傳統(tǒng)的交叉偶聯(lián)反應(yīng)(如kumada反應(yīng))，既避免了大量敏感的烷基金屬試劑的使用，又在構(gòu)建碳碳鍵的同時(shí)引入烷基硼。而烷基硼作為有機(jī)合成中重要的合成中間體，可以高效地轉(zhuǎn)化為醇、胺、氟、芳雜環(huán)等重要官能團(tuán)。由此可見，該工作為構(gòu)建c(sp3)-c(sp3)鍵提供了一種新的綠色高效的方法。此外，作者證明了其使用的區(qū)域選擇性可控的“配體對(duì)”(xantphos & cy-xantphos)對(duì)烯烴的硼氘化反應(yīng)和硼胺化反應(yīng)同樣適用，這為區(qū)域選擇性可控的烯烴硼化雙官能化反應(yīng)提供了一對(duì)通用的配體。

? ? ? ?該論文的共同第一作者為中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院博士生蘇偉和博士后龔天軍。這項(xiàng)研究得到國家973計(jì)劃（2012cb215306）和國家自然科學(xué)基金 (21325208, 21172209, 21361140372)等項(xiàng)目資助。

原文鏈接：團(tuán)隊(duì)/實(shí)驗(yàn)室風(fēng)采

團(tuán)隊(duì)黃山行?

中試生產(chǎn)線

雙相固體酸連續(xù)催化脫水裝置

制備5-羥甲基糠醛

空氣氧化裝置

制備呋喃二甲酸

酯化裝置

制備呋喃二甲酸二甲酯

二酯精華裝置

制備高純制備呋喃二甲酸二甲酯

期望合作領(lǐng)域

生物質(zhì)平臺(tái)分子轉(zhuǎn)化利用：

1）羧酸脫羧及相應(yīng)偶聯(lián)反應(yīng)研究

2）烯烴的轉(zhuǎn)化利用

3）多元醇的轉(zhuǎn)化利用

如有深度交流或合作意向，敬請(qǐng)聯(lián)系我們：marketing@titansci.com

不忘初心，只因感動(dòng)！