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來源丨Nature、陜西理工大學

9月20日，新加坡國立大學呂炯、朱燁、許民瑜、新加坡科技研究局席識博、清華大學李雋及瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學院 Javier Pérez-Ramírez共同通訊，新加坡國立大學Hai Xiao, Zheng Yang，Guo Na，和陜西理工大學于琦教授為共同第一作者，在Nature在線發(fā)表題為“Geminal-atom catalysis for cross-coupling”的研究論文，該成果開發(fā)了新型非均相雙原子銅催化劑并首次提出了動態(tài)偶聯(lián)機理。

值得一提的是，這是陜西理工大學首次以共同一作單位在Nature發(fā)表文章。

該研究開發(fā)了一類新的非均相GACs，由對低價金屬中心組成，具有規(guī)則的基態(tài)分離和適當?shù)呐湮粍恿W以實現(xiàn)位點協(xié)同性。該概念用于錨定在納米晶PCN載體上的銅原子，該載體定義了約4?金屬位點的接近度，并使其在反應過程中具有適應性配位。對疊氮化物-炔環(huán)加成、碳-碳和碳雜原子鍵形成等多種交叉偶聯(lián)反應的催化評價表明，與基于氮摻雜碳主體的金屬密度相似的傳統(tǒng)SACs相比，GACs具有優(yōu)越的性能。

研究結果表明，GACs克服了銅催化交叉偶聯(lián)反應中緩慢的氧化加成，盡管銅的成本和環(huán)境足跡較低，但與鈀催化劑相比，傳統(tǒng)上限制了其應用范圍。詳細的結構和機理分析證實了金屬中心在生殖部位的協(xié)同性，通過動態(tài)橋耦合機制實現(xiàn)了底物的有效活化。在生物相關藥物的生產(chǎn)和轉化為連續(xù)流方面的進一步證明了SACs的廣泛合成能力。通過事前生命周期評估(LCA)對當前GACs路線的環(huán)境效益進行量化，與傳統(tǒng)的均質(zhì)合成方法進行比較，突出了四個既定指標的足跡減少。

論文鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41586-023-06529-z

據(jù)悉，本研究論文的共同一作陜西理工大學于琦為材料科學與工程學院教授，2008年本科畢業(yè)于吉林大學，2008-2013年碩博連讀于吉林大學，師從李紅東教授。2016-2017年在清華大學訪問學習，合作導師為李亞棟院士。2019年前往新加坡國立大學做訪問學者，合作導師顏寧教授。2021-2022年在清華大學訪問學習。現(xiàn)為陜西省催化基礎與應用重點實驗室副主任，陜西理工大學石墨烯研究所所長。

長期從事納米材料與催化化學領域研究，已發(fā)表SCI論文40余篇。主持國家自然科學重大計劃培育項目子課題1項、國家自然科學青年基金項目1項、國際交流合作項目3項等。授權國家發(fā)明專利8項，榮獲漢中市青年科技獎、漢中市自然科學一等獎、二等獎等獎項。

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