吕小兵

男， 大连理工大学， 教授/研究员/教授级高工或同等级别

学习/工作经历

1989.07-1994.09 安徽地质实验研究所 技术员、助理工程师
1991.09-1994.07 安徽大学化学系 （在职学习）
1994.09-1997.07 中国科学技术大学应用化学系 硕士研究生
1997.07-2004.12 大连理工大学化工学院 助教、讲师
1998.09-2002.06 大连理工大学化工学院 在职博士研究生
2005.01--至今 大连理工大学化工学院 教授
2007.07--至今 大连理工大学精细化工国家重点实验室 副主任
2015.03--2019.03 大连理工大学化学学院 院长

研究领域和兴趣

二氧化碳化学、立体选择性可控聚合

主要业绩

率先开展并系统研究了二氧化碳参与共聚反应中的化学、区域和立体化学问题。设计出在室温和低压（甚至常压）下具有高活性和高立构规整性的双功能催化剂，第一次实现了二氧化碳和环氧烷烃的不对称、区域和立体选择性可控聚合，选择性得到呈窄分布且高度有序的光学活性聚碳酸酯。设计出在高、低温和低催化剂浓度下均有高活性的单活性点催化剂，聚合产物中碳酸酯单元含量均高于99%。部分工作被美国Chemical & Engineering News以科学聚焦或美国化学会网站以Heart Cut等形式报道。相关研究成果入选《国家杰出青年科学基金20周年巡礼》。
创制了一类优势手性双核金属催化剂，实现了内消旋环氧烷烃与二氧化碳的不对称交替共聚合反应，聚合产物的对映选择性高达99%。创制了系列结晶性二氧化碳共聚物，其熔点温度在150～300℃之间，与现今广泛使用的基于双酚A的聚碳酸酯相比，结晶速度更快，可以降解；不存在单体残留等优点。这是自1969年该聚合反应被报道以来首次制备的具有结晶性能的二氧化碳基高分子材料。发现了聚碳酸酯的各种立体相互作用及形成立体复合物的规律。
采用多手性中心协同诱导策略，成功开发出优势多手性双金属优势手性催化剂，实现了外消旋环氧烷烃与酸酐的动力学拆分共聚，动力学拆分系数和选择性因子均高于300。在世界上率先开展并实现了内消旋环氧烷烃与酸酐或羰基硫的不对称交替共聚合反应，聚合产物的对映选择性高达99%，获得系列主链手性的结晶性聚酯和聚硫代碳酸酯，发现了聚酯立体相互作用规律。
基于二氧化碳活化新模式与催化转化的基础研究。发现键合在氮杂卡宾烯、甜菜碱、膦叶立德等强亲核性试剂的二氧化碳处于高度活化状态，可在温和条件下高效参与反应，建立了低浓度二氧化碳的选择性吸附、活化与催化转化于一体的耦合技术模型。率先实现了利用二氧化碳为拆分试剂，通过配位催化动力学拆分方法由外消旋端位环氧烷烃直接合成光学活性有机碳酸酯。通过设计开发的双组分、双功能和双金属高活性手性催化体系，实现了高效催化二氧化碳与外消旋或内消旋环氧烷烃进行不对称催化反应，创新性衍生出各种二氧化碳基手性精细化学品：手性有机环状碳酸酯和手性氨基甲酸酯。
研究成果发表在J. Am. Chem. Soc.（10篇）、Angew. Chem. Int. Ed.（9篇）、Acc. Chem. Res.、Nature Commun.、Macromolecules等期刊上，授权发明专利16项。领导的课题组发展的手性环状碳酸酯和手性氨基甲酸酯等系列二氧化碳基手性精细化学品已经在沈阳金九奇科技有限公司实现商业化生产，新增销售额2亿余元，利税5000余万。受邀在15th Asian Chemical Congress (被选为Asian Rising Star)、13th和15th Pacific Polymer Conference、12th International Conference on Carbon Dioxide 、IUMRS 12th International Conference on Advanced Materials (被遴选为Excellent Paper Award）、全国高分子学术报告会等学术会议上做大会或邀请报告60余次。培养的博士生中，1人次获全国优秀博士学位论文，2人次获全国优秀博士学位论文提名奖，3人次获德国洪堡博士后奖学金。相关研究《高效合成有机碳酸酯的方法学研究》获2005年教育部自然科学奖二等奖，《二氧化碳高效活化与催化转化的基础理论研究》获得2015年教育部自然科学一等奖。

代表成果

1. Jie Li, Ye Liu, Wei-Min Ren, and Xiao-Bing Lu*, Enantioselective Terpolymerization of Racemic- and Meso-Epoxides with Anhydrides for Preparation of Chiral Polyesters. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2020, 117, 15429–15436. DOI: 10.1073/pnas.2005519117
2. Zhao-Qian Wan, Wei-Min Ren, Shuai Yang, Ming-Ran Li, Ge-Ge Gu, and Xiao-Bing Lu*, Reversible Transformation between Amorphous and Crystalline States of Unsaturated Polyesters by Cis-Trans Isomerization. Angew. Chem. Int. Ed., 2019, 58, 17636–17640. (Hot paper) DOI: 10.1002/anie.201910369
3. Jie Li, Bai-Hao Ren, Zhao-Qian Wan, Shi-Yu Chen, Ye Liu, Wei-Min Ren, and Xiao-Bing Lu*, Enantioselective Resolution Copolymerization of Racemic Epoxides and Anhydrides: Efficient Approach for Stereoregular Polyesters and Chiral Epoxides. J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 8937–8942. DOI: 10.1021/jacs.9b02722
4. Zhao-Qian Wan, Julie M. Longo, Li-Xin Liang, Hong-Yu Chen, Guang-Jin Hou, Shuai Yang, Wei-Ping Zhang, Geoffrey W. Coates,* and Xiao-Bing Lu*, Comprehensive Understanding of Polyester Stereocomplexation. J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 14780–14787. DOI: 10.1021/jacs.9b07058
5. Ye Liu*, Hui Zhou, Jia-Zhi Guo, Wei-Min Ren, and Xiao-Bing Lu*, Completely Recyclable Monomers and Polycarbonate: Approach to Sustainable Polymers. Angew. Chem. Int. Ed., 2017, 56, 4862–4866. (Hot paper) DOI: 10.1002/anie.201701438
6. Jie Li, Ye Liu, Wei-Min Ren, and Xiao-Bing Lu*. Asymmetric alternating copolymerization of meso-epoxides and cyclic anhydrides: Efficient access to enantiopure polyesters. J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 11493-11496. DOI: 10.1021/jacs.6b07520
7. Ye Liu, Wei-Min Ren, Meng Wang, Chuang Liu, and Xiao-Bing Lu*, Crystalline Stereocomplexed Polycarbonates: Hydrogen Bond Driven Interlocked Orderly Assembly of the Opposite Enantiomers. Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 2241-2244 (VIP paper) DOI: 10.1002/anie.201410692
8. Yan-Bo Wang, Yi-Ming Wang, Wen-Zhen Zhang, and Xiao-Bing Lu*, Fast CO2 Sequestration, Activation, and Catalytic Transformation Using N‑Heterocyclic Olefins. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 11996-12003. DOI: 10.1021/ja405114e
9. Ye Liu, Wei-Min Ren, Jie Liu, and Xiao-Bing Lu*, Asymmetric Copolymerization of CO2 with meso-Epoxides Mediated by Dinuclear Cobalt(III) Complexes: Unprecedented Enantioselectivity and Activity. Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 11594-11598. DOI: 10.1002/anie.201305154
10. Xiao-Bing Lu*, Wei-Min Ren, Guang-Peng Wu,CO2 Copolymers from Epoxides: Catalyst Activity, Product Selectivity and Stereochemistry Control. Acc. Chem. Res., 2012, 45, 1721-1735. DOI: 10.1021/ar300035z

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