iCMR 2017特邀報告:核磁共振技術在生物煉製研究中的應用

第一屆磁共振網絡會議（iCMR 2017）特邀報告

核磁共振技術在生物煉製研究中的應用

王英雄 副研究員

中國科學院山西煤炭化學研究所

　　報告摘要：

　　針對生物煉製過程中涉及的催化機理不清晰、產物選擇性調控難、溶劑效應複雜、產物鑑定繁瑣等關鍵科學問題和技術難點，我們組建了基於高級核磁共振方法(NMR)的譜學技術平臺（包括變溫原位、擴散排序譜DOSY、滴定等），研究了木質纖維素類、甲殼素類生物質轉化的催化作用機制；原位跟蹤了生物質資源轉化為含氮或含氧化合物的反應歷程；在原位狀態（低溫、無水、無氧）下捕獲了催化劑與糖基底物形成的活性反應中間體；以DOSY、定量核磁等方法實現了複雜產物的「虛分離」及結構指認；從原子層面解答了生物煉製領域普遍關注的科學問題。

　　報告人簡介：

　　王英雄，博士，中國科學院山西煤炭化學研究所副研究員。2007年於中國科學院化學研究所獲博士學位。2007年至2008年在中科院上海有機化學研究所工作。2009年1月至2011年1月期間，先後在巴黎第六大學(UPMC)和法國科學院(CNRS)從事博士後研究工作。在國家自然科學基金、山西省重點研發計劃(國際合作)、教育部留學回國人員科研啟動基金資助下開展：生物基精細化學品研製，均相催化反應中的NMR研究。2017年獲中國分析測試協會科學技術獎（CAIA）二等獎（排名第1）；2013年獲山西省自然科學二等獎一項（排名第5）。至今在Applied Catalysis B: Environmental, Chem. Commun., ACS Sustainable Chemistry & Engineering, Physical Chemistry Chemical Physics, Industrial & Engineering Chemistry Research, Bioresource Technology, Green Energy & Environment等國際期刊上發表SCI論文46篇，申請專利15項。

　　【研究領域】

　　以液體NMR新方法為研究手段，開展如下研究工作

　　1. 綠色溶劑 (離子液體、低共熔溶劑、熔鹽水合物)中的均相催化反應

　　2. 甲殼素類生物質轉化 (Chitin Biomass) 製備果糖嗪類精細化學品，含氮生物質資源制生物基含氧燃料

　　3. 使用多種核磁共振方法研究分子間相互作用

　　4. NMR研究現代煤化工廢水過程中的分子間作用機制

　　【代表性研究論文】

　　1. 「Mechanism of the Self-condensation of GlcNH2: Insights from in Situ NMR Spectroscopy and DFT Study」, Applied Catalysis B: Environmental, 2017, 202, 420-429. 通訊作者

　　2. 「Product Distribution Control for Glucosamine Condensation: NMR Investigation Substantiated by Density-Functional Calculations」, Industrial & Engineering Chemistry Research, 2017, 56, 2925?2934. 通訊作者

　　3. 「Glycosylation Intermediates Studied by Low Temperature 1H- and 19F-DOSY NMR: New Insight into the Activation of Trichloroacetimidates」. Chem. Commun., 2016, 52, 11418?11421. 通訊作者

　　4. 「DOSY NMR: A Versatile Analytical Chromatographic Tool for Lignocellulosic Biomass Conversion」 ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 2016, 4, 1193?1200. 通訊作者

　　5. 「Glucosamine condensation catalysed by 1-ethyl-3-methylimidazolium acetate: mechanistic insight from NMR spectroscopy」, Physical Chemistry Chemical Physics, 2015, 17, 23173?23182. 通訊作者

　　報名地址：http://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/iCMR2017/