许鹏飞

男， 兰州大学功能有机分子化学国家重点实验室， 教授/研究员/教授级高工或同等级别

学习/工作经历

1983年9月－1987年6月 兰州大学化学系 攻读学士学位
1992年9月－1994年6月 兰州大学化学系 攻读硕士学位
1996年9月－1998年12月兰州大学化学系 攻读博士学位
1999年11月－2001年7月 Department of Chemistry, National Chung-Hsing University, Taiwan. Postdoctoral Fellow.
2003年1月－2003年6月 Research Center for Material Science, Nagoya University, Japan. Visiting Scholar.
2003年7月－2004年6月 Research Center for Material Science, Nagoya University, Japan. Visiting Professor
2003年01月-至今 兰州大学教授
2004年11月-12月 法国巴黎七大访问教授
2011年10月-至今 兰州大学二级教授
2020年01月-至今 兰州大学萃英学者二级教授

研究领域和兴趣

有机合成与催化、表面活性功能分子研究

主要业绩

基础研究许鹏飞主要从事不对称合成领域研究，为解决该领域长期存在的难题：“有机催化反应效率低”与“非对映异构体的选择性合成难”，提出并发展了“不对称有机接力催化串联”和“超分子亚胺离子催化”的策略。利用以上策略与方法，发展多样化的不对称催化串联反应来构筑手性天然产物和药物分子骨架，揭示了一些反应规律，发现数种催化剂和底物的新反应性；设计并发展了基于天然樟脑的多种氨基酸不对称合成方法并应用于天然产物与药物分子合成。
提出并发展了“超分子亚胺离子催化”的策略，即在反应体系中加入一个能够与亚胺离子对中的阴离子产生弱相互作用的活化试剂，进而提高亚胺离子的浓度与反应的亲电性。这一策略能够显著地提高催化剂的活性并能控制不对称催化反应的区域选择性和立体选择性。应用此策略使数种传统亚胺催化难以实现的低活性反应顺利发生。
通过模拟自然界合成复杂天然产物的方式，提出并发展了“不对称有机接力催化串联”合成策略，即若干个手性有机催化剂顺次接力催化，进而实现由简单起始原料到复杂目标分子的精准转化；这一策略为多手性中心分子的合成提供了新的思路，为“非对映异构体的选择性合成”提供一种通用方法。
这些系统性、集合式的催化串联反应，均一步构筑多个化学键与多个手性中心，大大提高了成键效率；揭示了催化剂和底物作用的规律，为多种手性生理活性分子骨架的构筑、新催化串联反应的设计提供了借鉴与启示。
同时，以天然樟脑为手性源设计合成了一对手性互补的三环亚胺内酯氨基酸合成模板；为多种手性氨基酸的合成提供了简便的方法，尤其是用同一种手性源实现手性氨基酸两个对映异构体的选择性合成。用此方法完成手性天然产物Lactacystin等的精准合成以及氯霉素等的高效制备。
研究成果多次作为亮点被Synfacts、Angew. Chem. Int. Ed. 的Highlight栏目、中国有机化学、Organic Chemistry Portal等介绍。首次实现了多手性中心环己烷特定非对映异构体的选择性合成(Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 9834)，随后，Org. Lett.主编E. M. Carreira等报道了类似的策略（Science 2013, 340, 1065）。2013年本项目报道了亚胺极性翻转现象与氮杂Stetter反应参与的串联反应，实现螺环氧化吲哚的高效合成（Chem. Commun. 2013, 49, 7213），其后邓力教授（现为西湖大学理学院院长）对基于亚胺极性反转与Stetter反应做了不少重要工作（L. Deng, et al, Nature 2015, 523, 445； J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 15817；Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 2233）。不少工作具有开创引领性。
在应用研究领域，许教授密切联系本地企业、关注企业技术需求。2008年银光集团TDI生产线频发故障，深入现场了解情况、认真分析故障原因，最终找出简单可行的对策使得生产工况稳定下来，为企业当年挽回损失8000万元。2006年通过对金川集团详细调研，发现目前金川铜镍矿浮选过程金属流失严重，资源浪费现象突出，在经过大量文献调研与现场考察的基础上，指导研究生开展有色金属矿物浮选药剂开发工作，经过对数百个化合物上千次的试验研究，最终寻找到三种能够显著提高镍铜回收率的新型浮选药剂，NS-2已在金川公司应用，LJX-1起泡兼捕收剂已经完成工业系统的工业试验，在金川选矿厂推广使用，这项技术每年产生经济效益过亿元。

代表成果

代表论文：
(1) Wang, Y.; Lu, H.; Xu, P.-F. *, “Asymmetric Catalytic Cascade Reactions for Constructing Diverse Scaffolds and Complex Molecules”. Acc. Chem. Res. 2015, 48, 1832.
(2) Luo, Y.-C.; Zhang, H.-H.; Wang, Y.; Xu, P.-F.*, “Synthesis of a-Amino Acids Based on Chiral Tricycloiminolactone Derived from Natural (+)-Camphor”. Acc. Chem. Res. 2010, 43, 1317.
(3) Lu, H.; Yu, T.-Y.; Xu, P.-F.; Wei, H., Selective Decarbonylation via Transition-Metal-Catalyzed Carbon- Carbon Bond Cleavage. Chem. Rev. 2021, 121 (1), 365-411.
(4) Xu, P.-F., Wang, W., Eds.; “Catalytic Cascade Reactions”, John Wiley & Sons: 2014.
(5) Xu, G.-Q.; Wang, W. D.; Xu, P.-F. Photocatalyzed Enantioselective Functionalization of C(sp3)–H Bonds. J. Am. Chem. Soc. 2024, 146 (2), 1209-1223.
(6) Lu, H.; Zhang, Y.; Wang, X.-H.; Zhang, R.; Xu, P.-F.; Wei, H. Carbon–nitrogen transmutation in polycyclic arenol skeletons to access N-heteroarenes. Nat. Commun. 2024, 15 (1), 3772.
(7) Lin, J.-B.; Ji, D.-S.; Xu, P.-F.* Catalytically generated noncovalent ammonium dienolate: a versatile platform for the development of organocatalytic asymmetric cascade reactions. Sci. China Chem. 2024, 67 (8), 2524-2546.
(8) Zhang, J.-L.; He, W.-B.; Hu, X.-Q.; Xu, P.-F.* New strategies for asymmetric photocatalysis: asymmetric organocatalytic/photoredox relay catalysis for efficient synthesis of polycyclic compounds containing vicinal amino alcohols. Sci. China Chem. 2024, 67 (3), 945-952.
(9) Guo, S.-Q.; Yang, H.-Q.; Jiang, Y.-Z.; Wang, A.-L.; Xu, G.-Q.; Luo, Y.-C.; Chen, Z.-X.; Zheng, H.; Xu, P.-F.*, Organophotoredox catalytic four-component radical-polar crossover cascade reactions for the stereoselective synthesis of β-amido sulfones. Green Chem. 2022, 24 (8), 3120-3124.
(10) Ji, D. S.; Liang, H.; Yang, K. X.; Feng, Z. T.; Luo, Y. C.; Xu, G. Q.; Gu, Y.; Xu, P. F.*, Solvent directed chemically divergent synthesis of beta-lactams and alpha-amino acid derivatives with chiral isothiourea. Chem Sci. 2022, 13 (6), 1801-1807.
(11) Liang, H.; Ji, D. S.; Xu, G. Q.; Luo, Y. C.; Zheng, H.; Xu, P. F.*, Metal-free, visible-light induced enantioselective three-component dicarbofunctionalization and oxytrifluoro-methylation of enamines via chiral phosphoric acid catalysis. Chem Sci 2022, 13 (4), 1088-1094.
(12) Yu, W. L.; Ren, Z. G.; Ma, K. X.; Yang, H. Q.; Yang, J. J.; Zheng, H.; Wu, W.; Xu, P. F.*, Cobalt-catalyzed chemoselective dehydrogenation through radical translocation under visible light. Chem Sci 2022, 13 (26), 7947-7954.
(13) Yu, W. L.; Ren, Z. G.; Ma, W.; Zheng, H. X.; Wu, W. S.; Xu, P. F.*, Intramolecular dehydrogenative amination of alkenes via dual organic photoredox and cobalt catalysis without a hydrogen acceptor. Green Chem. 2022, 24 (16), 6131-6137.
(14) Fang, J.; Hu, Q.; Dong, W.-L.; Xu, G.-Q.; Hu, X.-Q.; Luo, Y.-C.; Xu, P.-F.*, Photoredox-Catalyzed Hydrocarboxymethylation of Alkenes. CCS Chem. 2021, 3, 95-104.
(15) Yi, M.-J.; Zhang, H.-X.; Xiao, T.-F.; Zhang, J.-H.; Feng, Z.-T.; Wei, L.-P.; Xu, G.-Q.*; Xu, P.-F.*, Photoinduced Metal-Free α-C(sp3)–H Carbamoylation of Saturated Aza-Heterocycles via Rationally Designed Organic Photocatalyst. ACS Catal. 2021, 11 (6), 3466-3472.
(16) Jiang, C.; Lu, H.; Xu, W.-H.; Wu, J.; Yu, T.-Y.; Xu, P.-F.; Wei, H., Ni-Catalyzed 1,2-Acyl Migration Reactions Triggered by C-C Bond Activation of Ketones. ACS Catal. 2020, 10 (3), 1947-1953.
(17) Zhao, C.-G.; Z.-T. Feng; Xu, G.-Q; * Gao, A.; Chen, J.-W.; Wang, Z.-Y. and Xu, P.-F. *, “Highly Enantioselective Construction of Strained Spiro[2,3]hexanes via Michael-Ring Expansion-Cyclization Cascade Strategy”. Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 3058-3062.
(18) Lu, H.; Zhao, T.-T.; Bai, J.-H.; Ye, D.; Xu, P.-F.; Wei, H.*, Divergent Coupling of Benzocyclobutenones with Indoles via C-H and C-C Activations. Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59 (52), 23537-23543.
(19) Yu, W.-L.; Luo, Y.-C.; Yan, L.; Liu, D.; Wang, Z.-Y.; Xu, P.-F.*, “Dehydrogenative Silylation of Alkenes for the Synthesis of Substituted Allylsilanes by Photoredox, Hydrogen-Atom Transfer, and Cobalt Catalysis”. Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 10941.
(20) Zhao, T.-T.; Xu, W.-H.; Zheng, Z.-J.; Xu, P.-F.* H. Wei* “Directed Decarbonylation of Unstrained Aryl Ketones via Nickel-Catalyzed C-C Bond Cleavage”. J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 586.
(21) Xu, G.-Q., Xu, J.-T., Feng, Z.-T., Liang, H., Wang, Z.-Y., Qin, Y.; Xu, P.-F.*, “Dual CSp3-H Bond Functionalization of N-Heterocycles via Visible-Light Photocatalyzed Dehydrogenation /[2+2] Cycloaddition Sequential Reaction”. Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 5110.
(22) Gu, Y.; Wang, Y.; Yu, T.-Y.; Liang, Y.-M.* Xu, P.-F.*, “Rationally Designed Multifunctional Supramolecular Iminium Catalysis: Direct Vinylogous Michael Addition of Unmodified Linear Dienol Substrates”. Angew. Chem., Int. Ed. 2014, 53, 14128.
(23) Wang, Y.; Yu, T.-Y.; Zhang, H.-B.; Luo, Y.-C; Xu, P.-F.*, “Hydrogen-Bond-Mediated Supramolecular Iminium Ion Catalysis”. Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 12339.
(24) Wang, Y.; Han, R.-G.; Zhao, Y.-L.; Yang, S.; Dixon, D. J.*; Xu, P.-F.*, “Asymmetric Organocatalytic Relay Cascades: Catalyst-Controlled Stereoisomer Selection in the Synthesis of Functionalized Cyclohexanes”. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 9834.

专利：
(1) 发明人：许鹏飞，张智慧，李硕，李磊；专利名称：β-羟基-α-氨基酸及其衍生物及制备模板的合成方法；申请年份：2003；申请号：CN03134969.2；授权年份：2005；专利号：CN1220686C；
(2) 发明人：许鹏飞，张永波，陈治策；专利名称：α-烷基-异丝氨酸衍生物的制备方法；申请年份：2005；申请号：CN200510096429.6；授权年份：2009；专利号：CN 100473642 C；
(3) 发明人：许鹏飞，薛丁帅，丁晓霞，陈国举，程少逸，胡秀琴，张秀品；专利名称：用于浮选剂的化合物及制备方法；申请年份：2005；申请号：CN200810086729.X；授权年份：2011；专利号：CN 101250147 B；
(4) 发明人：许鹏飞，王瑶，胡秀琴；专利名称：一种合成含三氟甲基呋喃化合物的方法；申请年份：2011；申请号：CN201110209895.6；授权年份：2014；专利号：ZL201110209895.6；
(5) 发明人：许鹏飞，张磊，梁立新，胡秀琴，李晓明，毛志红，张义新；专利名称：一种制备α-异佛尔酮的方法；申请年份：2013；申请号：CN201310622736.8；授权年份：2015；专利号：CN 103664560 B；
(6) 发明人：许鹏飞，曹建，胡秀琴，罗永春，王瑶，徐国强；专利名称：一种酰肼类化合物的制备方法；申请年份：2013；申请号：CN201310356946.7；授权年份：2015；专利号：ZL 201310356946.7；
(7) 发明人：许鹏飞，徐国强，罗永春，胡秀琴，王瑶，曹建；专利名称：一种用于硫化铜镍矿的浮选药剂；申请年份：2013；申请号：CN201310356828.6；授权年份：2013；专利号：ZL 201310356828.6；
(8) 发明人：许鹏飞，曹建，韩荣刚，王维平，惠新平，胡秀琴，罗永春；专利名称：一种组合型脱胶剂及其制备方法和应用；申请年份：2015；申请号：CN201510837905.9；授权年份：2018；专利号：ZL 201510837905.9；
(9) 发明人：许鹏飞，方洁，罗永春，徐国强，胡秀琴；专利名称：一种由烯烃一步合成延长两个碳链的羧酸的方法；申请年份：2020；申请号：CN202010754095.1；授权年份：2022；专利号：ZL 202010754095.1；
(10) 发明人：许鹏飞,张旭刚,罗永春,胡秀琴,叶文龙,张杰,潘成林,魏香香；专利名称：一种降低高冰镍浮选分离铜镍互含的捕收剂；申请年份：2021；申请号：CN202111026726.9；授权年份：2022；专利号：ZL 202111026726.9；

著作：
(1) 作者：Peng-Fei Xu, Wei Wang；著作名称：《Catalytic Cascade Reactions》；出版社：John Wiley & Sons，出版年份：2014年，出版地：New Jersey和 Canada。
(2) 作者：王清廉，李赢，高坤，许鹏飞，曹小平，《有机化学实验》高等教育出版社，2017年再版，获国家优秀教材二等奖
(3) 主编：胡跃飞，林国强，《现代有机反应》化学工业出版社，独立参编两章，2012年

*以上信息由高级会员个人更新和维护。