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绿色化学介质与反应教育部重点实验室

发布时间: 2024-03-08     浏览次数: 295

一、实验室简介

绿色化学介质与反应教育部重点实验室以河南师范大学化学一级学科博士点为依托,以河南省高校绿色化学与技术重点学科开放实验室为基础,2009年经教育部批准立项建设。实验室主任由国家有突出贡献中青年专家王键吉教授担任,实验室副主任由享受国务院政府特殊津贴专家杨林教授、张贵生教授担任。

实验室现有专职科研/教学人员52人,其中教授22人,副教授24人,博士生导师9人,具有博士学位者48人,留学归国人员19人。在这支队伍中,有国家有突出贡献中青年专家和享受国务院政府特殊津贴专家7人,河南省中原学者、河南省优秀专家4人,河南省特聘教授3人,全国教育系统劳动模范、河南省劳动模范3人,河南省杰出人才基金、河南省杰出青年基金获得者等22人。

实验室现有绿色介质化学、绿色催化材料和绿色有机合成三个研究方向,下设绿色反应/分离介质研究室、绿色介质结构-性能关系研究室、绿色催化剂研究室、绿色反应及手性药物研究室、药物及中间体绿色生产工艺研究室等。近年来,实验室成员主持国家“863计划”项目、“973计划”前期研究专项、“973计划”项目子课题,国家自然科学基金重点项目等国家级项目60余项;在国内外重要学术刊物发表论文500余篇,其中被SCI收录300余篇,出版著作、教材9部;授权国家发明专利130余件;获省部级以上科研奖励10项,其中国家科技进步奖二等奖1项,国家自然科学奖二等奖1项,河南省科技进步奖一等奖3项。

实验室紧紧围绕绿色化学介质与反应中的关键科学问题,坚持开放、流动、联合、竞争的运行机制,立足河南、面向全国,打造一支团结协作、创新力强的学术队伍,力争将实验室建设成为集基础研究、新产品研发和人才培养为一体、在国内具有较大影响的绿色化学重点实验室。

  

二、研究方向

  1. 绿色介质化学:在绿色化学理念的指导下,该方向在评价绿色介质(离子液体、低共熔混合物等)的环境和生物效应的基础上,设计、开发目标指向性的环境友好介质,并围绕绿色介质的结构-性质-性能关系,研究基于环境友好介质的绿色分离过程、生物质高效利用、离子液体的介质效应,为绿色化学品的合成、分离以及清洁可再生资源和能源的利用提供科学依据。

    研究内容:绿色反应/分离介质;绿色介质结构-性能关系

      

  2. 绿色催化材料:绿色催化材料的应用将有助于提高反应原料的利用率,减少废物,降低生产成本。该方向主要围绕选择性氧化合成、小分子转化催化材料所涉及的学术前沿开展研究,重点研究绿色催化剂的合成新方法、结构与性能关系、催化反应机理,研制活性高、选择性好、易于分离、制备工艺简单、成本低、环境友好、且能够回收使用的绿色催化材料,为高效绿色催化材料的设计合成提供科学依据。

    研究内容:选择性氧化催化材料;小分子转化催化材料

      

  3. 绿色有机合成:基于采用无毒、无害的原料,催化剂和溶剂,实现具有高选择性、高转化率的绿色有机合成理念,该方向研究绿色有机合成方法学、原子经济性合成反应;设计和开发重要药物中间体以及大宗药物的生产关键技术和新工艺,减少污染排放。为发展绿色合成化学方法学和药物及药物中间体绿色生产技术提供科学依据。

    研究内容:绿色有机反应;药物中间体生产新工艺;大宗药物生产新工艺

      

三、代表性成果

成果1 名称:Tuning the hydrophilicity and hydrophobicity of the respective cation and anion: reversible phase transfer of ionic liquids, Angew. Chem. Int. Ed.,2016, 55, 7934-7938

简介:基于预组织与协同作用的理念,设计、合成了一类具有预组织结构的酰亚胺类阴离子功能化离子液体,通过位点的协同作用,可以高效可逆捕集低浓度二氧化碳,获得高达22%的重量捕集量,而且在碳捕集过程中体系的粘度明显降低。为进一步研究活性位点与CO2之间的相互作用提供了新的思路,为设计开发适用于低浓度CO2高效可逆捕集分离的新材料、新方法提供了新的启示。

  

成果2 名称:Synthesis of naphthoquinolizinones through Rh(III)-catalyzed double C(sp2)-H bond carbenoid insertion and annulation of 2‑aryl-3-cyanopyridines with α‑diazo carbonyl compounds. Org. Lett.,2017,19(9), 2294-2297.

简介:以2-苯基-3-氰基吡啶和α-羰基重氮类化合物为反应底物,在Rh(III)催化下经由双C-H键活化及芳构化合成了具有较大共轭体系的萘并喹嗪酮类化合物。值得强调的是,通过选择不同的溶剂和添加剂可以对反应的化学选择性进行调控,从而高产率地分别得到11-氨基萘并喹嗪酮和11-酰胺基萘并喹嗪酮类化合物。与合成该类化合物的文献方法相比,该方法具有原料易得、选择性好、反应步骤少、原子经济性高等优点。

  

成果3 名称:Tuning the Hydrophilicity and Hydrophobicity of the Respective Cation and Anion: Reversible Phase Transfer of Ionic Liquids, Angew. Chem. Int. Ed., 2016, 55, 7934-7938

简介:提出了阴、阳离子亲水性/疏水性相匹配的离子液体设计理念,制备了一系列PEG功能化的温控离子液体,发现这些离子液体在水-有机相间可逆相转移特性,阐明了相转移机理,实现了叠氮与炔Click环加成反应的有效调控、反应产物的有效分离以及离子液体和催化剂的绿色循环使用。

  

成果4 名称:Enantioselective Dearomative [3+2] Cycloaddition Reactions of Benzothiazoles, Angew. Chem. Int. Ed.,2016, 137, 12406-12414

简介:发现在路易斯酸tBu-Pybox-MgI2催化下,苯并噻唑与D-A环丙烷可以发生直接的不对称[3+2]环加成去芳构化反应,高收率、高对映选择性地得到苯并噻唑去芳构化产物。该方法避免了缺电子芳环去芳构化反应的预活化步骤,为氢化吡咯并噻唑结构骨架提供了一种有效的构筑方法,为苯并噻唑类缺电子芳环直接的不对称去芳构化反应提供了新的途径。

  

成果5 名称:Self-powered electrochemistry for the oxidation of organic molecules by a cross-linked triboelectric nanogeneratorAdv. Mater, 2016, 28, 5188-5194

简介:首次设计了一种交互摩擦带电的高性能纳米供电反应装置,该反应系统能够自动捕集振动能量供给有机物分子使其发生电催化氧化。这一研究结果为采用环境友好的方法制备重要有机分子以及处理有机污染物具有重要的意义,有望实现无能耗的自驱动污水处理。


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