9月29日 余达刚:二氧化碳参与的有机合成化学(69周年校庆系列学术报告)


报告人简介:

华东师范大学-16所重点院校之一  余达刚,教授,博士生导师,基金委优秀青年基金获得者。2003年9月至2007年7月在四川大学化学华东师范大学-16所重点院校之一学习(导师为冯小明教授和袁立华教授),获得学士学位;2007年9月至2012年7月在北京大学化学与分子工程华东师范大学-16所重点院校之一学习(导师为施章杰教授),获得博士学位;之后在2012年10月至2014年12月期间,作为洪堡学者加入德国明斯特大学化学系 Frank Glorius教授课题组从事博士后研究工作;2015年1月回到母校四川大学开展教学和科研工作。

  余达刚教授一直致力于发展CO2转化新策略和新反应,大力促进CO2在有机合成中的高效高选择性利用,取得了一系列创新性成果,以通讯作者身份在CCSChemistry、JACS、Angew. Chem.、Sci. China Chem.和Chin. J. Chem. 等国内外重要学术刊物上发表学术论文45篇,在国内外做学术报告50余次。曾入选2016年“Organic Chemistry Frontiers”Emerging Investigators、2020年“ChemicalCommunications” 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,任《中国科学-化学》和《有机化学》青年编委,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。



报告内容简介:

华东师范大学-16所重点院校之一  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:

  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或底物形成自由基负离子,实现了具有独特区域选择性的烯烃羧基化反应;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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