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吳傳德

(浙江大學化學系教授)

鎖定
長期從事具有納米孔道的金屬-有機雜化材料的合成及應用研究,創新性地將有機合成無機合成結構化學催化材料科學等前沿研究領域有機的交叉與結合,提出了將設計合成的納米金屬-有機類沸石化合物作為催化劑應用到催化領域。其中,很多化合物的孔道大小達到了2 ~ 5 nm,並且可以作為非均相催化劑,它們的催化活性已經接近甚至超過了所對應的均相催化劑的催化活性,是該研究領域的一個很大突破。研究結果在J. Am. Chem. Soc.(2005, 12, 8940-8941)發表後,引起了國內外化學家們的廣泛興趣,並連續兩年被選為“Hot Articles”,及被Science “Highlighted”。其中,Science, Chem. Rev.等國際知名期刊分別發表評論對研究工作給予了充分肯定。
中文名
吳傳德
性    別
職    業
教師
任職單位
浙江大學
榮    譽
Hot Articles

吳傳德個人簡介

1992年7月畢業於山東師範大學化學系,2003年7月博士畢業於中國科學院福建物質結構研究所,主要從事一些有機配體和多酸配體共同橋聯過渡金屬離子或稀土離子的雜化材料以及混合有機配體橋聯過渡金屬離子或稀土離子的多孔MOFs合成、結構及性能研究。2003年9月到美國北卡羅萊納大學Chapel Hill 分校做博士後研究工作,主要從事手性多孔MOFs合成與不對稱催化應用研究。2005年作為引進教授到浙江大學化學系工作,從事多孔MOFs的設計合成與應用研究。
功能配位聚合物的合成與催化融合了金屬-有機框架多孔材料MOFs)、自負載和均相催化劑的優點,使反應物分子進入MOFs納米孔道並與孔道內壁上的催化中心作用,使反應在納米孔道內進行,實現催化反應的高效率、高選擇性、高活性和高負載量,是一個多學科交叉的國際前沿研究領域。在這樣一個高度交叉的研究領域,申請人以學科交叉為手段、晶體結構為基礎、催化功能導向為指導原則、基礎與應用結合為特色,解決了金屬卟啉均相催化劑失活的問題,首次實現了卡賓催化劑的MOFs自負載,取得了遠遠優於均相催化劑非均相催化反應的高效率、高選擇性、高活性和高穩定性等,部分研究工作已處於國際領先地位。
近幾年來,在Acc. Chem. Res., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed.等期刊發表論文150餘篇,被引用4000餘次,單篇最高引用1098次,H指數為32。多次榮獲中國科學院劉永齡獎學金一等獎、二等獎、中國科學院一等獎學金、中國科學院院長特別獎、中國科學院優秀博士畢業論文、全國優秀博士學位論文提名獎、福建省科學技術獎一等獎、浙江省傑出青年團隊基金資助併入選浙江省“新世紀151人才工程”等。 [1] 

吳傳德科學研究

吳傳德研究領域

1、金屬-卟啉框架材料(MPFs)的合成與應用研究
金屬-有機框架材料(MOFs)是近年來研究非常熱門的一種新型功能材料,在氣體分子吸附和拆分、手性拆分、化學傳感、熒光磁學、非線性光學、催化等領域都有着潛在的應用價值。課題組一直致力於卟啉化學的研究,並在金屬-卟啉框架材料(MPFs)的研究中,合成了大量新穎、結構獨特的金屬-卟啉框架材料,並着重研究其催化反應性能。
2、金屬-卡賓框架材料(MCFs)的合成與應用研究
課題組以一系列N-雜環卡賓或咪唑鹽複合橋聯配體與金屬鹽在適當條件下反應,以較高產率得到了一系列晶體,並通過X-射線衍射測定了材料的晶體結構。其中,大部分材料孔道大小達到了1~4 nm,並且活性金屬離子或卡賓碳原子裸露於納米MCFs孔道中。計算結果表明,大多數MCFs的孔隙率接近於70%。研究結果表明,新MCFs催化劑在Heck、Suzuki-Miyaur以及還原氫化等反應中都表現出了非常高的特異催化活性,遠遠高於對應均相催化劑的催化活性。
3、金屬-氨基酸框架材料(MAFs)的合成與應用研究
天然a-氨基酸作為一種構成生物大分子的基本結構單元,表現出了許多功能性和高度選擇性而引起了化學家們的廣泛興趣。氨基酸作為一種均相有機小分子手性催化劑,在多種反應中顯示出優異的催化活性,它作為一種模擬酶在化學反應中發揮作用, 為“有機催化”理論的建立奠定了基礎。課題組利用氨基酸作為基本構築單元橋聯過渡金屬離子形成手性金屬-有機雜化材料,主要是研究它們在手性催化以及手性分離中的應用。
4、有機-無機雜化材料(PMOFs)的合成與應用研究
多酸化合物又稱多金屬氧酸鹽(Polyoxometalates,簡稱POMs)是大小在納米級的金屬-氧簇合物。多孔材料以其穩定的結構,超大的孔隙率和比表面積使它們在催化吸附拆分負載離子交換分子識別等眾多領域都有廣泛應用。課題組以雜多酸無機配體和功能性有機配體共同橋聯過渡金屬離子合成PMOFs,研究它們在非均相催化中的應用。 [1] 

吳傳德研究成果

1.Min Zhao, Sha Ou, and Chuan-De Wu*, Porous Metal−Organic Frameworks for Heterogeneous Biomimetic Catalysis, Acc. Chem. Res. 2014, 47, 1199-1207.
2.Ming-Jie Dong, Min Zhao, Sha Ou, Chao Zou, and Chuan-De Wu*, A Luminescent Dye@MOF Platform: Emission Fingerprint Relationships of Volatile Organic Molecules, Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 1575-1579.
3.Guo-Qiang Kong, Sha Ou, Chao Zou, Chuan-De Wu*, Assembly and Post-Modification of a Metal−Organic Nanotube for Highly Efficient Catalysis, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 19851-19857.
4.Xiu-Li Yang, Ming-Hua Xie, Chao Zou, Yabing He, Banglin Chen,* Michael O’Keeffe, Chuan-De Wu*, Porous Metalloporphyrinic Frameworks Constructed from Metal 5,10,15,20- Tetrakis(3,5-biscarboxylphenyl)porphyrin for Highly Efficient and Selective Catalytic Oxidation of Alkylbenzenes, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 10638-10645.
5.Chao Zou, Zhijuan Zhang, Xuan Xu, Qihan Gong, Jing Li*, Chuan-De Wu*, A Multifunctional Organic-Inorganic Hybrid Structure Based on MnIII-Porphyrin and Polyoxometalate as a Highly Effective Dye Scavenger and Heterogenous Catalyst, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 87-90. 6.Liqing Ma, Chuan-De Wu, Marcela M Wanderley, Wenbin Lin, Single-crystal to single-crystal cross-linking of an interpenetrating chiral metal-organic framework and implications in asymmetric catalysis, Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 8244-8248.
7.Chuan-De Wu and Wenbin Lin, Heterogeneous Asymmetric Catalysis with Homochiral Metal-Organic Frameworks: Network Structure-Dependent Catalytic Activity, Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 1075-1078 (Highlighted in Science,2007, 315, 19).
8.Chuan-De Wu, Aiguo Hu, Lin Zhang, and Wenbin Lin, A Homochiral Porous Metal-Organic Framework for Highly Enantioselective Heterogeneous Asymmetric Catalysis,J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 8940-8941 (“Hot Articles”).
9.Chuan-De Wu and Wenbin Lin, Highly Porous, Homochiral Metal-Organic Frameworks: Solvent-Exchange-Induced Single-Crystal to Single-Crystal Transformations, Angew. Chem. Int. Ed. 2005, 44, 1958-1961.
10.Chuan-De Wu, Can-Zhong Lu, Hong-Hui Zhuang and Jin-Shun Huang,Hydrothermal Assembly of a Novel Three-Dimensional Framework Formed by [GdMo12O42]9- Anions and Nine Coordinated GdIII Cations, J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 3836-3837.
參考資料