复旦大学施章杰教授：氮气的催化裂解及转化研究

氮元素是生命赖以生存和延续的重要元素，在人类生活中起着至关重要的作用。如何利用氮气作为廉价的氮源，在温和条件下进行催化转化并合成一系列含氮有机化合物是氮气活化研究领域亟待解决的挑战性科学问题。受自然界生物固氮模式启发，科学家们在固氮酶结构研究及模拟仿生固氮均相催化合成氨领域做了很多有益的尝试，我国科学家在上世纪70年代也做出了重要贡献。其中，卢嘉锡先生和蔡启瑞先生团队提出的固氮酶活性中心模型—“福州模型”和“厦门模型”最具影响力，是最早的关于固氮酶中心的原子簇模型。自2017年以来，本课题组开始致力于氮气固定及转化领域的研究，以期开辟温和条件下氮气到含氮有机化合物催化转化的新途径。目前课题组在氮气催化化学、配位化学及氮原子转移机制方面取得了一些进展，发现了钼-氮分子配合物在烯烃歧化及异构化反应中具有高效的催化活性；建立了季铵盐(n-Bu)4NX(X=Br,Cl)高效催化Mo[N(TMS)Ar]3对氮分子的还原裂解催化模型；首次实现了氮分子中氮原子对非活化Csp3-H键直接插入构建C-N键。这些研究为实现温和条件下氮气到为含氮有机物的高效合成提供了一些理论和实验基础。 施章杰，复旦大学化学系教授，1996年毕业于华东师范大学化学系，2001年于中国科学院上海有机化学研究所师从麻生明院士获博士学位。2001—2004年间分别在美国哈佛大学化学系和芝加哥大学化学系从事博士后研究工作。2004年底作为副教授和学术带头人受聘北京大学，2005年成为博士生导师，2008年晋升为教授，2009年获国家杰出青年基金项目，2015年获聘科技部“973”项目首席科学家。2017年加入复旦大学化学系。主要从事惰性化学键和小分子活化研究，在基于惰性C-H、C-O以及C-C键活化及高效高选择性转化为基础的新一代物质转化途径的探索性研究；自2018年以来，课题组开始致力于氮气固定及转化领域的研究，并期望结合C-H键催化转化领域的研究积累，发展新的催化体系，开辟氮气到含氮有机化合物合成的新途径。在国际学术刊物上发表论文175篇，他引超20000次，H因子77，为2014—2021年度Thomson Reuters高引用化学家。施章杰教授分别获得 Tetrahedron Young Investigator Award（2012）和国际应用与纯粹化学学会（IUPAC）OMCOS Award （2013），Mr. and Mrs. Sun Chan Memorial Award（2014）等国际奖项以及国家自然科学二等奖（第一完成人，2013；第二完成人，2007）和何梁何利科学与技术创新奖（2015）等多个重要奖项。