近日,上海科技大学一研究生以共同第一作者身份在 Science 发表论文,这也是上海科技大学2020年在世界三大顶级期刊Nature,Science和Cell发表的第13项高水平研究成果。
7月3日,上海科技大学物质学院2017级研究生邓宇超以共同第一作者身份,在国际知名学术期刊《科学》(Science)上在线发表了题为“C(sp3)–H functionalizations of light hydrocarbons using decatungstate photocatalysis in flow”的科研成果。
这是该校物质学院继今年4月《自然》(Nature)、5月《科学》(Science)之后的又一项顶尖科研进展。
邓宇超同学是上海科技大学物质学院与中科院上海高等研究院孙予罕教授课题组联合培养研究生,并通过国家建设高水平大学公派研究生联合培养博士项目,前往荷兰埃因霍温理工大学访学。
该合作研究成果聚焦了在可见光催化低碳链烷烃C(sp3)–H键活化研究,提供了以低成本的催化剂、起始原料以及温和的反应条件,直接活化气态烃的新型解决方案。这种基于光化学连续流动方法的温和条件,不仅安全,更具有环保、高效、廉价的特点,为未来的工业化充分利用该资源带来了新的思路。
气态烃的直接活化是化学界的一项长期挑战,由于这些化合物的固有惰性,通常需要苛刻的反应条件才能裂解C(sp3)–H键。
本文报道了一种通用且温和的方法,该方法是在室温下使用廉价的钨盐作为光催化剂,通过氢原子转移(HAT)活化甲烷、乙烷、丙烷和异丁烷中的C(sp3)–H键。
金属钨的(Bu4N)4[W10O32]盐(TBADT)是一种常见的氢原子转移(HAT)金属催化剂(由钨酸钠一步反应制备),它能够攫取惰性碳氢键的氢原子产生烷基自由基,相应的以碳为中心的自由基可以被多种迈克尔受体有效地捕获,可以得到高分离产率和高选择性的相应的加氢烷基化加合物。
自2013年以来,物质学院累计招收研究生1000余名,毕业近300名,研究生以第一作者身份发表了433篇论文,包括3篇Science、1篇Nature、多篇JACS、PRL等高水平学术论文。物质学院始终秉承学校“科研中成长”的研究生培养规律,深入贯彻科教融合的育人理念。
学院依托上海科技大学的体制机制优势,坚持“国际化、高标准、强实践”的研究生培养原则,制定“目标驱动、能力培养和质量导向”的本硕博一体化的课程体系,建立并不断优化从招生选拔、课程学习、博士资格考试、学位论文审核等多级选拔、分流淘汰的质量保障体系。
邓宇超作为上科大与上海高等研究院的联合培养研究生,同时也是上科大招收的第二级硕博连读生。邓宇超同学于2014年秋入学,常感慨自己是上科大的老生了,她说:“从2014年秋入学,到现在已经有五个年头了。我非常喜欢上科大,这是一所年轻的高校,不管是教学理念、教学方式,还是丰富多彩的活动都很吸引我,也经常会常常偷偷羡慕有幸在本科阶段就入学的同学,默默地感慨自己出生得太早了。”
中科院上海高等研究院孙予罕教授(上科大特聘教授)很赞赏上科大开放的科教融合与学生培养模式,也很高兴邓宇超同学取得的突出成绩。科学研究就是不断的探索、创造与发展。无论是从事的基础研究、应用研究还是开发研究,同学们唯有能静下心来,抓住问题的本质,拓宽自己的视野,才能够挑战和探索未知。国际化的科教融合恰好提供了这样一个环境,也使得善于思考、勤奋努力的邓宇超同学在甲烷直接催化利用这个难题上向前迈进了一步。