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中科院上海有机化学研究所洪缪课题组:路易斯酸碱对在材料化学应用中的研究进展

日期: 来源:有机化学CJOC收集编辑:有机化学

中国女科学家专辑论文展示




    依据Lewis, G. N.在1923年提出的Lewis酸碱理论,凡能接受电子对的物质都被称为路易斯酸 (Lewis acid,LA),凡能给出电子对的物质都被称为路易斯碱 (Lewis base,LB)。LA和LB组成路易斯酸碱对 (LP),根据LA和LB之间的相互作用程度会出现三种情况:第一种是形成作用力强的加合物 (Classical Lewis Adduct,CLA);第二种是LA与LB之间的作用力相对弱,形成松散的路易斯酸碱对 (Interacting Lewis Pair,ILP);第三种是LA和LB之间由于空间位阻并不存在作用力,形成受阻路易斯酸碱对 (Frustrated Lewis Pair,FLP)。由于LPs结构的多样性及易于调整的空间位阻和电子效应,它们在小分子活化 (例如CO2,H2,CO,SO2,N2O)、不对称催化、高分子合成等领域得到了快速发展。

    新型功能高分子材料的合成一直是材料化学的研究热点。由于LA与LB之间相互作用力的平衡可以通过调节温度和浓度等条件进行,这就提供一种新型的可逆/动态交联方式,有潜力应用于刺激响应型聚合物和自修复材料,从而实现对材料重塑、再加工或自修复。另一方面,FLP独特的分子化学可以实现更特异性和可触发的反应,例如聚合物FLP只有在添加特定的小分子时才能构建聚合物凝胶。因此,将LA和LBs引入到聚合物骨架中,能够赋予材料独特的性能,极大丰富了功能高分子材料的种类。近日,中科院上海有机化学研究所的洪缪课题组系统地综述了LP在材料化学方面所取得的研究进展,侧重讨论了LPs在构筑超分子聚合物网络、CO2捕获和释放以及合成新型拓扑聚合物(例如聚合物分子刷)等方面的应用,并提出了该领域存在的挑战以及未来的发展方向。


该文已在线发表在Chin J Org Chem,论文第一作者为上海师范大学与上海有机所联合培养硕士生肖丽娟,通讯作者为上海有机所洪缪研究员。扫描或识别下图二维码可以免费下载、查看PDF全文:

肖丽娟, 张艳平, 洪缪. 路易斯酸碱对在材料化学应用中的研究进展[J]. 有机化学, doi: 10.6023/cjoc202301009. Xiao Lijuan, Zhang Yanping, Hong Miao. Research progress of Lewis acid and base pairs applied in materials chemistry[J]. Chinese Journal of Organic Chemistry, doi: 10.6023/cjoc202301009.




通讯作者简介



洪缪,女,中科院上海有机化学研究所研究员、博士生导师、独立课题组组长。于2013年在中科院长春应用化学研究所获博士学位,师从李悦生教授,2013年至2016年在美国科罗拉多州立大学Eugene Y.-X. Chen教授课题组从事博士后研究,2017年加入中科院上海有机所金属有机化学国家重点实验室。研究领域涉及高分子化学与物理、金属有机化学和绿色化学,主要从事可持续性高分子材料催化合成的研究。目前,在 Chem. Rev.,Nature Chem., Angew. Chem. Int. Ed.,Macromolecules等国际核心期刊发表通讯作者论文20篇余篇,他引770 次,申请发明专利3项,授权专利1项,撰写英文著作章节1章,多项研究成果被Nature Chem., C&E News, 高分子学报等媒体和杂志重点报道。2017年入选第十三批国家青年人才项目,2019年入选上海市青年科技启明星计划,获2019年中国化学会高分子青年学者奖,2019-2020年度上海市科技系统三八红旗手,2021年度上海市科技系统青年五四奖章荣誉称号,2022年获Thieme Chemistry Journal Award,现任《ChemSusChem》国际专业期刊青年顾问编委、中国化学会第三十一届理事会女化学工作者委员会委员。课题组主页: http://www.sioc.cas.cn/hmktz/prof_hong/



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