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亚博直播平台两项科研成果荣获2020年度上海市科学技术奖
2021-05-25 科研管理处 | 【】【打印】【关闭
  2020年度上海市科学技术奖近日揭晓,本次共授奖281项(人),其中授予中国科学院院士、复旦大学附属中山医院葛均波教授上海市科技功臣奖,授予冯世进等10人上海市青年科技杰出贡献奖,自然科学奖45项,技术发明奖33项,科技进步奖181项,科学技术普及奖10项, 授予1位外籍专家国际科技合作奖。
  以亚博直播平台为第一完成单位、中国科学技术大学为第二完成单位,由赵刚研究员等人完成的成果“基于氨基酸的有机催化剂设计、合成及其应用”获得本年度上海市自然科学一等奖。
  以亚博直播平台为第一完成单位、中国科学院化学研究所为第二完成单位,由高希珂研究员等人完成的成果“硫杂萘二酰亚胺类高性能n-型有机半导体材料”获得本年度上海市自然科学二等奖。
基于氨基酸的有机催化剂设计、合成及其应用
  不对称催化是获得手性化合物最高效的方法之一,在有机合成、药物研究等方面具有重要意义。“基于氨基酸的有机催化剂设计、合成及其应用”项目在科技部、自然科学基金委、中科院和上海市科委的资助下,围绕高效不对称有机催化、立体选择性地构筑手性中心等科学问题,基于廉价、易得的天然手性氨基酸,发展了一系列新型有机小分子催化剂及高分子负载有机催化剂,系统地研究了不对称催化羰基还原、不饱和烯酮环氧化、碳-碳(杂)键形成和多组分串联反应,为手性化合物、光学活性药物和天然产物的合成提供了新方法,取得了具有国际领先水平的原创性研究成果:
  1)基于天然氨基酸设计、合成一系列新型手性含氢键的双功能中性膦及手性离子对(手性季铵盐、季膦盐)。首次提出和发展了手性有机膦双试剂催化的概念和策略,并应用于Mannich、Strecker、共轭加成、环加成等反应;该类反应具有低催化当量以及时间短的特点,并揭示了氢键协同催化机理,丰富了有机膦催化化学。                   
  2)基于天然氨基酸设计、合成了一系列新型手性伯胺-仲(叔)胺、叔胺-硫脲(脲)等有机催化剂。实现了高效、高对映选择性催化碳-碳(氧、氟)键形成等反应,发展了多组分串联反应一步形成多个手性中心。发展的反应方法学已应用于手性含氟化合物、复杂天然产物及手性药物中间体的合成,具有潜在的应用前景。
  3)高分子负载型手性有机催化剂的设计、合成及其应用。基于天然氨基酸,设计、合成二类新型(不溶性、结构可控可溶性)高分子负载手性催化剂,应用于高效不对称催化潜手性羰基的还原或不饱和烯酮的环氧化反应。系统地研究催化剂结构与性能的关系,实现了负载手性催化剂的高效性、回收利用。发展的硼氢还原方法应用于手性药物替卡格雷和他司美琼等合成新工艺及其实际生产。
  项目执行期间发表SCI论文110篇,其中包括Angew. Chem. Int. Ed.Nat. Commun.ACS Catal.等。他引3955次。5篇代表性论文他引432次, 单篇最高219次。编著《绿色有机催化》(1部)、翻译著作(1部),参编《不对称有机反应》、《Recoverable and Recyclable Catalysts 》、《Efficiency in Natural Product Total Synthesis》。中国发明专利授权7项。培养博士27名,其中2人获中科院院长优秀奖,1人获上海市"东方学者"特聘教授,7人在高校任教授/副教授。项目第一完成人在国内外学术会议上作大会或邀请报告近120次;2005年国家自然科学基金委杰出青年基金、2009年国务院政府特殊津贴、2010年中科院“百人计划”、2011年中国化学会有机化学委员会SciFinder有机合成创造奖、2011年“上海市优秀学术带头人。该项目研究成果对有机化学及药物合成化学等领域具有重要意义,推动了有机化学的研究与发展。
赵刚研究员团队
硫杂萘二酰亚胺类高性能n-型有机半导体材料
  针对有机半导体材料的发展瓶颈- -n型(电子传输)有机半导体相对于p-型(空穴传输)有机半导体发展滞后、材料匮乏且缺乏有效的分子设计策略,以及有机半导体材料创制与性能调控的关键科学问题,“硫杂萘二酰亚胺类高性能n-型有机半导体材料”项目创新性地采用“在缺电子的萘二酰亚胺(NDI)芳核上稠合富电子的硫杂环,结合拉电子基团封端、长分支烷基促溶”的新策略,创制了全新结构的高性能n-型有机半导体材料NDI-DTYM2和首例插烯四硫富瓦烯(VTTF)类n-型有机半导体材料NDI-VTTF,揭示了取代基结构调控有机半导体材料器件性能的新规律,实现了高性能n-型有机半导体材料NDI-DTYM2的“一锅法”高效制备新方法,为其应用奠定了基础。主要科学研究发现为以下3个方面:
  1)创新性地采用“在缺电子的萘二酰亚胺芳核上稠合富电子的硫杂环,结合拉电子基团封端、长分支烷基促溶”的新策略,发展了全新结构的高性能n-型有机半导体分子NDI-DTYM2和首例插烯四硫富瓦烯类n-型有机半导体分子NDI-VTTF,推动了有机半导体分子创制科学的发展。
  2)制备了不同烷基取代的NDI-DTYM2类n-型有机半导体材料,实现了侧链结构对材料器件性能的高效调控,材料表现出优异的综合性能,电子迁移率高达3.5 cm2 V-1 s-1,发现并阐明了利用烷基分支点位置调控材料聚集态结构和器件性能的新规律,极大地推动了有机半导体材料的“取代基工程”的研究和高性能有机半导体材料的创制。
  3)发展了高性能n-型有机半导体材料NDI-DTYM2 “先芳香亲核取代-后酰亚胺化”的“一锅法”制备新方法,该方法操作简单,普适性强,实现了材料的结构多样性和性能可调性,优化反应条件后,在企业实现了材料的公斤级制备,大幅降低了材料的合成成本,为材料的应用奠定了基础。
  该项目在J. Am. Chem. Soc., Chem. Mater., Org. Lett., Adv. Mater., Adv. Funct. Mater., J. Mater. Chem. C., ACS Macro Lett.等重要国际学术期刊上发表论文27篇,其中5篇代表性论文他引556次,单篇最高他引245次;同时,授权中国发明专利8项,申请国际PCT专利2项,授权美国、日本、韩国和欧洲专利各1项。培养博士4名(其中2人获得中科院百人计划资助,1人获得双一流高校特聘副教授职位),硕士10名。并将项目成果融入科学普及工作,在科学公开日趣味实验和科普讲座《多彩的有机导电分子》中进行展示。这些研究成果,在国际上形成了特色的材料体系和明显的研究优势,引起国际同行和企业界的广泛关注,其中,高性能n-型有机半导体材料NDI-DTYM2的相关专利已许可给企业使用。项目第一完成人获得国家优秀青年基金(2015)、中科院卢嘉锡青年人才奖(2013)、上海市科技系统青年五四奖章(2016)等荣誉。
高希珂研究员团队 
 
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