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研究方向

研究方向关键词:金属有机化学;无机化学;配位化学;有机化学;催化;小分子活化。


1. 金属有机配合物化学

金属有机化学无机化学有机化学交叠的一门分支学科,其中侧重无机部分的研究领域一般又被称为金属有机配合物化学。20世纪50年代二茂铁(C5H5)2Fe的合成及结构鉴定通常被认为是当代金属有机配合物化学的开端。目前金属有机配合物化学主要研究含金属-碳(M-C)键金属-氢(M-H)键(广义上还包括其它金属-主族元素成键,如金属-氮键金属-氧键、金属-磷键,以及金属-金属键等;不仅包括单键,还包括双键叁键,等)的配合物的合成、结构表征及其应用(包括小分子活化、有机合成、高分子聚合,等),注重从基元反应反应机理的角度研究化学过程的本质。近期诺贝尔化学奖已多次授予金属有机化学领域(不完全统计:1963, Ziegler & Natta; 1973, Wilkison & Fischer; 1976, Lipscomb; 1979, Brown & Wittig; 1983, Taube; 2000, Heeger & MacDiarmid & Shirakawa; 2001, Knowles & Noyori & Sharpless; 2005, Chauvin & Schrock & Grubbs; 2010, Heck & Nigishi & Suzuki)。


2. 负价过渡金属配合物化学

化合价(氧化态)是化学中最基本、最重要的概念之一,也是金属有机配合物最重要的特征之一。长期以来,人们侧重于研究含零价正价的过渡金属配合物的合成、结构及反应性,而对含负价的过渡金属配合物的研究则很少。理论上讲,对同一种过渡金属来说,相比零价/正价配合物,负价配合物有望对小分子实现更好的活化。课题组计划系统研究一些含负价的过渡金属配合物的合成、结构及对一些重要小分子(如氮气N2氢气H2一氧化碳CO二氧化碳CO2,等)的活化和新型转化(包括当量反应催化反应,以及光化学电化学,等),以期解决物质和能源转化及利用中的一些重要科学问题


3. 其它相关研究领域


金属有机配合物化学的研究对象为整个元素周期表。

课题组导师具有金属有机化学多个前沿领域的研究经历(博士阶段5年:稀土配体多重键;UCSD阶段2年:主族化学、卡宾化学;UCSB阶段2年:氢原子转移和质子耦合电子转移;UMich阶段2年:次级配位环境。详见“成果及论文”部分)。课题组鼓励本科生、研究生和博士后根据自身基础和经历、以及课题组实际情况,围绕金属有机化学及相关领域感兴趣的课题开展自由探索。