一等奖!这个南开团队为什么这么强?
近日,教育部颁发了高等学校科学研究优秀成果奖(科学技术),南开大学元素有机化学国家重点实验室崔春明教授团队完成的“新型有机硼和硅活性试剂的研究”项目(主要完成人:崔春明,李建峰,张建颖),荣获2022年度教育部高等学校科学研究优秀成果奖——自然科学奖一等奖,该项目由南开大学独立完成。
坚持基础研究, 勇于开拓创新
人类物质文明的进步与可持续发展离不开新物质的创造,硼和硅等元素有机化合物在有机新物质的创制中扮演了非常重要角色。另一方面,硼和硅离子比碳显示更强的电正性,从而导致硼和硅元素有机化合物具有许多独特性质。因此在有机分子中引入硼、硅等元素,不仅极大扩展了功能有机分子的空间,也赋予有机分子许多独特的性质及功能,被广泛应用于医药、国防及航空航天领域。有机硼和硅试剂也是实现功能新物质创制绿色化、精准化、智能化的关键模块。
成果第一完成人崔春明教授先后在德国哥廷根大学,加州大学伯克利和戴维斯分校从事科学研究工作,并于2004年底返回母校南开大学,加入了元素有机化学国家重点实验室,开启了独立的科研教学生涯。元素有机化学国家重点实验室是依托于我国高校第一个化学研究机构——南开大学元素有机化学研究所建设的首批国家重点实验室。历经60年的发展,这座淡黄色楼宇内诞生过诸多“中国第一”:开发出我国首个有机磷杀虫剂、首个具有自主知识产权的绿色超高效除草剂单嘧磺隆、保持着催化转化数世界纪录的手性螺环催化剂……
崔春明作为南开大学元素有机化学国家重点实验室的研究人员,深知基础研究是科技创新的源头,加强基础研究是科技自立自强的必然要求,在整个创新链中具有至关重要的地位,对推动前沿基础技术突破、促进科技与经济的紧密结合等具有举足轻重的作用。所以从建立课题组之初,崔春明就将“有机硼和硅活性试剂的合成和反应性的研究”这一非常具有挑战性的基础研究课题作为自己的主要研究方向之一。
直面科学挑战,取得丰硕成果
有机硼和硅化合物虽展现出了丰富、独特的理化性质,但合成试剂的种类及数量非常有限,大量高端有机硼和硅试剂仍依赖于进口,特别是用于制备关键电子器件的有机硅被严重限制。因此,发展新型的有机硼和硅试剂并研究其反应规律,实现多种碳-元素及元素-元素键的精准构筑具有重要理论及实际价值,同时也充满挑战及机遇。
崔春明团队在元素有机化学的基础研究领域深耕十多年,围绕活性有机硼和硅多重键、有机硅负离子及硅宾等活性试剂及催化剂的设计合成,结构及反应规律开展了系统研究,发展了这些元素成键及活化分子的新模式,实现了多种新型元素有机功能分子的精准创制。研究成果创新性强,开拓了有机硼及硅试剂研究的新方向,为新型功能有机物质的创制提供了新思路。
十多年以来,崔春明教授带领团队面向世界科技前沿及国家重大需求,先后承担了国家自然科学基金重大及重点项目、国家杰出青年基金项目以及科技部973课题等科研任务,2022年负责牵头的国家自然科学基金委的“元素有机化学”创新研究群体项目获得立项。崔春明教授多次受邀在相关国际学术会议上作大会及邀请报告,在元素有机化学基础研究领域得到了国际同行的普遍认可。迄今发表研究论文130余篇,参与撰写英文论著1部,获授权中国专利10余项。他还同时担任多个相关专业期刊的编委,任“Applied Organomet. Chem.”副主编,培养了近百名科技工作者。
“我们团队将继续围绕‘元素有机试剂及功能分子精准创制’的关键科学问题,开展原创性及引领性科技攻关。时刻牢记张伯苓校长的‘爱国三问’,服务国家,力争在自主创新上出更多成果,为我国科技自强自立贡献力量。”崔春明说。
往期回顾:
来源:南开大学科研部
元素有机化学国家重点实验室
通讯员:张勃 李建峰
编辑:丁佳怡 高雨桐
审核:李娜 阿依古丽 刘喆萱
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