2024年11月05日
西交利物浦大学化学系汪小泰教授课题组与南京大学化学化工学院朱少林教授课题组合作，最近在国际权威学术期刊《美国化学会志》发表了一篇题为“利用有机叠氮化物作为氨基来源进行区域和对映选择性镍催化的本位和远程氢胺化反应以合成伯胺” (Regio- and Enantioselective Nickel-Catalyzed Ipso- and Remote Hydroamination Utilizing Organic Azides as Amino Sources for the Synthesis of Primary Amines) 的研究论文 (10.1021/jacs.4c12324)。化学系博士生刘琳为该论文的第二作者，汪小泰教授为共同通讯作者。
汪教授表示“近年来，化学界对利用金属镍等地球丰产金属进行可持续催化表现出浓厚的兴趣。镍催化剂因其低廉的成本和独特的性能，有望取代基于贵金属钯的催化剂，并在药物、新材料和精细化工产品的制造中得到广泛应用。”
据了解，团队此次发表的研究报道了一项关于镍催化的前沿发现：在温和条件下，利用有机叠氮化物作为胺源，实现了镍催化的氢胺化反应。该催化方法可以高效地构建α-手性支链伯胺以及直链伯胺，预计将在有机合成上得到广泛应用。
汪教授近年来致力于研究镍催化的机理，并在主要化学期刊上发表了数篇相关论文。在他的指导下，博士生刘琳运用密度泛函理论（DFT）计算方法，深入探究了镍催化反应的机理，成功揭示了该反应立体选择性和化学选择性起源于烯烃底物迁移插入碳-碳双键这一关键步骤。
此外，团队还发现了控制总反应速率的关键步骤是碳-氮还原消除和偶联。“刘琳的计算模拟工作首次阐明了有机叠氮化合物与低价镍化合物发生两电子氧化还原反应的过程，为进一步发展此类反应提供了宝贵的理论指导。”汪教授说。
这项题为“利用有机叠氮化物作为氨基来源进行区域和对映选择性镍催化的本位和远程氢胺化反应以合成伯胺”的研究，发表于《Journal of the American Chemical Society》期刊上。
刘琳于2023年在山东大学获得化学硕士学位后，便加入了西交利物浦大学的汪小泰教授团队，致力于化学领域的博士学位研究。在硕士阶段，她专注于贵金属钯的催化反应机理研究。来到西浦后，她迎接了新的挑战，转向研究镍、钴等丰产金属的催化反应机理。在西交利物浦大学浓厚的学术氛围和导师的悉心指导下，她在过去的一年中取得了显著的科研进展，独立思考和解决问题的能力也得到了进一步提升。刘琳相信，通过不懈的努力，她能够在计算催化领域取得更多突破，获得更多成果。
汪小泰教授在中国接受本科和硕士学位教育，随后获得了美国弗吉尼亚大学的全额奖学金，前往该校攻读化学博士学位。此后他在美国犹他大学和爱荷华州立大学分别进行了短期博士后研究。 他的博士和博士后工作涉及有机金属化合物的合成和反应性。在美国开始独立职业生涯后，汪博士研究了一类被称为金属有机框架的先进材料的合成和性能。目前，汪教授的研究兴趣是计算有机金属化学，重点研究过渡金属催化的在合成上有用的化学反应的机理。该方向的研究旨在解决实验与理论的协同性问题，并为新反应的开发提供了思路和见解。汪小泰教授于2022年11月加入西交利物浦大学，担任化学教授。此前他在美国科罗拉多大学丹佛分校工作，历任助理教授、副教授（终身）、教授（终身）。他也曾在麻省理工学院、中国科学院和深圳霍夫曼研究院等机构担任客座教授或访问学者。如果您有兴趣加入汪教授的研究团队，请通过以下方式与他联系：Xiaotai.Wang@xjtlu.edu.cn
内容素材：汪小泰教授
2024年11月05日