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黄汉民

男, 中国科学技术大学, 教授/研究员/教授级高工或同等级别

学习/工作经历

(1)2016年4月至今,任中国科学技术大学化学系和合肥微尺度国家研究中心教授
(2)2008年4月-2016年3月, 中国科学院兰州化学物理研究所,研究员,重家重点实验室常务副主任
(3)2004年9月-2008年3月,日本名古屋大学物资科学国际研究中心,JSPS博士后
(4)2000年9月-2003年10月,中科院大连化学物理研究所,有机化学,博士
(5)1997年9月-2000年7月,华中科技大学化学系,有机化学,硕士
(6)1993年9月-1996年7月,湖北农学院

研究领域和兴趣

金属有机,均相催化

主要业绩

围绕发展含氮有机功能分子的高效合成方法,重点探索了“碳/氮-金属活性中间体的制备”和“碳/氮-金属活性中间体导向的催化反应”这两个具有挑战性的科学问题,提出了C-N和C-H键活化的新概念,建立了通过C-N和C-H键活化制备碳/氮-金属活性中间体的基元新反应。将基元新反应与小分子和不饱和烃的活化利用相融合,发展了新的合成方法学,为活性或复杂含氮功能分子的合成提供了简洁、高效途径,为进一步发展惰性键的高效活化策略奠定了基础,主要取得了如下成果:
1、提出了升高烷基胺的氧化态来活化C-N键的新概念,创建了通过C-N键活化来制备相应碳/氮-金属活性中间体和C-N键复分解的基元新反应。采用氧化脱氢、甲醛缩合和构建电荷转移络合物的策略升高胺的氧化态,建立了C-N键活化的基元新反应,制备了新型的三元环碳-钯活性中间体。将C-N键活化的基元新反应与小分子(O2和CO)和C-H键活化相融合,构建了以氧气为唯一氧化剂,三级胺为氮源的C-H胺基化反应,发展了基于C-N键活化的胺羰基化新反应;通过对三元环碳-钯活性中间体的催化性能进行调控,构建了烯烃、炔烃和重氮等与胺缩醛的C-C和C-N成键(不对称)新反应;创建了基于C-N键复分解的关环新反应,开辟了饱和含氮杂环合成新方法。
2、发展了无机铵盐的活化新策略,建立了无机胺盐参与的氢胺羰基化反应。利用酰胺与醚类溶剂能与质子酸能形成酰亚胺正离子盐和氧鎓盐的特性,发展了无机铵盐的活化新策略;建立了钯-催化的烯、炔氢胺羰基化反应,解决了氢胺羰基化反应中的碱性壁垒难题,为羰基化直接合成大宗工业品己二酰胺和丙烯酰胺奠定了基础。
3、创新了惰性C-H键的活化策略并制备了相应的碳-金属活性中间体,构建了惰性碳氢化合物直接转化为氮功能分子的催化新反应。发展了中心金属和配位阴离子协同活化C-H键的策略,实现了氮杂环C-H键的选择性活化;将C-H键活化与分子氧的活化利用相融合,通过构建质子耦合的电子转移(PCET)模式,建立了Rh/O2催化剂体系,实现了以氧气为唯一氧化剂的氧化偶联/环化新反应,解决了长期以来低价铑和分子氧之间电子难以直接转移的难题;提出了自由基和过渡金属接力活化无导向C(sp3)-H键的新策略及过渡金属配位导向和加速自由基单电子转移的新概念,将其与CO的活化利用相融合,建立了C(sp3)-H键的直接羰基化反应新体系和自由基的氧化环化新反应,为酰胺和氮杂环等的合成提供了高效合成新方法。
申请人以通讯作者或第一作者共发表论文100多篇,包括J. Am. Chem. Soc. (8篇)、Angew. Chem. Int. Ed. (9篇)、Chem. Sci.(1篇)、Chem. Rev.(1篇)、Chem. Soc. Rev.(1篇)、ACS Catal.(2篇)、Org. Lett.(20篇)。参编专著2部,获授权发明专利8项。相关工作引起了同行的关注,有多篇论文被Synfacts、Chemical & Engineering News、Nature Chemical Biology、Synform、Org. Process Res. Dev.和《有机化学》等作为亮点报道,所发展的催化新反应也被有机合成权威工具期刊(Org. Synth. 2016, 93, 342)收录,设计合成的手性二胺配体被(Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis)(附件-20)所收录并已商品化。申请人先后获得基金委首届优秀青年基金项目的支持(2012年),中科院百人计划结题优秀奖(2013年),中国化学会均相催化青年奖(2013年)和中科院优秀研究生指导教师奖(2015年),并入选科技部中青年科技创新领军人才(2015年)、英国皇家化学会会士(2015年)、国家万人计划领军人才(2017年)。申请人受国内外会议邀请作35次邀请报告(2次大会报告),其中受邀在日本第17届Tateshina Conference on Organic Chemistry做大会报告。

代表成果

[1] Qiming Zhu*, Qinghe Yuan, Mingwei Chen, Mengping Guo, and Hanmin Huang*, Multicomponent Reactions with Cyclic Tertiary Amines Enabled by Facile C-N Bond Cleavage, Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 5101-5105.
[2] Yue Hu, Yinjun Xie, Zhiqiang Shen, and Hanmin Huang*, Palladium-Catalyzed Ring-Forming Aminoalkenylation of Alkenes with Aldehydes Initiated by Intramolecular Aminopalladation, Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 2473-2477.
[3] Yang Liu, Yinjun Xie, Hongli Wang, and Hanmin Huang*, Enantioselective Aminomethylamination of Conjugated Dienes with Aminals Enabled by Chiral Palladium Complex-Catalyzed C-N Bond Activation, J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 4314-4317.
[4] Quanjun Wang, Yijin Su, Lixin Li, and Hanmin Huang*, Transition-Metal-Catalysed C-N Bond Activation, Chem. Soc. Rev. 2016, 45, 1257-1272.
[5] Guiping Qin, Lixin Li, Jiawen Li, and Hanmin Huang*, Palladium-Catalyzed Formal Insertion of Carbenoids into Aminals via C-N Bond Activation, J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 12490-12493.
[6] Hui Yu, Guoying Zhang, and Hanmin Huang*, Palladium-Catalyzed Dearomative Cyclocarbonylation via C-N Bond Activation, Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 10912-10916.
[7] Guoying Zhang, Bao Gao, and Hanmin Huang*, Palladium-Catalyzed Hydroaminocarbonylation of Alkenes with Amines: A Strategy to Overcome Basicity-Barrier Imparted by Aliphatic Amines, Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 7657-7661.
[8] Yinjun Xie, Shengmei Guo, Longmin Wu, Chungu Xia, and Hanmin Huang*, Metal Bridging for Directing and Accelerating Electron Transfer as Exemplified by Harnessing the Reactivity of AIBN, Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 5900-5904.
[9] Lei Yang, and Hanmin Huang*, Transition-Metal-Catalyzed Direct Addition of Unactivated C−H Bonds to Polar Unsaturated Bonds, Chem. Rev. 2015, 115, 3468-3517.
[10] Jianhua Hu, Yinjun Xie, and Hanmin Huang*, Palladium-Catalyzed Insertion of an Allene into an Aminal: Aminomethylamination of Allenes via C-N Bond Activation, Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 7272-727

*以上信息由高级会员个人更新和维护。