浙師大簡繼文博士在苯環C-C鍵活化 領域取得重要進展

2021-01-07 澎湃新聞
浙師大簡繼文博士在苯環C-C鍵活化 領域取得重要進展

2020-05-11 11:07 來源:澎湃新聞·澎湃號·政務

近日,浙江師範大學杭州高等研究院的簡繼文博士與復旦大學周鳴飛課題組合作,在零下269.15攝氏度(4K)條件下研究了硼原子與苯在氖基質中的反應,實驗合成及表徵了硼原子促進苯環C-C鍵斷裂生成的七元和五元硼雜環自由基化合物。相關成果以「Boron-Mediated Carbon-Carbon Bond Cleavage and Rearrangement of Benzene Forming the Borepinyl Radical and Borole Derivatives」為題,發表在國際頂級期刊Journal of the American Chemical Society(《美國化學會會志》,2018年影響因子14.69)上,其中簡繼文博士為本文第一作者、浙江師範大學為本文第一單位。(論文連結https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c02131)

 

苯分子C-H鍵、C-C鍵的活化在有機化學、醫藥、化工、材料等領域均有著重要的作用。儘管目前過渡金屬催化苯環C-H鍵、C-C鍵的報導已經屢見不鮮,然而非金屬促進苯環C-C鍵斷裂的反應在國內外還鮮有報導。硼原子與乙烯分子在低溫基質隔離的條件下的反應已經表明硼原子能自發地、選擇性地插入到C=C雙鍵中,這一發現為進一步研究苯環C-C鍵的活化提供了新的思路。

 

基於此,簡繼文博士及合作者在低溫基質隔離的條件下研究了硼和苯的反應,除觀測到七元硼雜環自由基(borepinyl radical)B外,首次在實驗上發現了五元硼雜環取代的乙烯基自由基(borole substituted vinyl radical)C及乙炔基取代的五元硼雜環自由基(1- ethynyl-2-dihydro-1H-borole radical)D等光異構化產物,並通過理論計算方法進一步研究了硼與苯的反應及產物光異構化的機理。該研究不但可以讓我們更好地理解硼原子對苯環C-C鍵的活化機理,而且對設計合成相應的硼雜環化合物、了解該類化合物的光化學行為具有重要的指導意義。

 

簡繼文博士2016年7月畢業於復旦大學化學系雷射化學研究所,獲物理化學博士學位。博士畢業後前往美國勞倫斯伯克利國家實驗室(Lawrence Berkeley National Laboratory)以博士後研究員的身份開展獨立的研究工作, 2019年3月加入浙江師範大學杭州高等研究院。目前在分子光譜、光化學、分子反應動力學等領域已經取得了不錯的成績, 主持國家自然科學基金青年項目一項、參與國家自然科學面上項目一項,且在J. Am. Chem. Soc、Angew. Chem、 Chemical Science、Chemical Communication、Chemistry-A European Journal, Inorganic Chemistry等期刊發表論文近二十篇。

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