姚小泉

男， 南京航空航天大学， 教授/研究员/教授级高工或同等级别

学习/工作经历

教育经历：
1991-09 至 1995-07，南京师范大学，化学，学士；
1995-09 至 2000-12，中国科学院大连化学物理研究所，有机化学，博士；
博士后工作经历：
2001-01 至 2003-02，中国科学院上海有机化学研究所，博士后；
2003-09 至 2006-03，加拿大McGill大学，博士后；
科研与学术工作经历
2006-03 至 今，南京航空航天大学，材料学院应化系，教授

研究领域和兴趣

绿色化学；基于多相半导体材料的光催化合成反应；电合成；有机功能材料

主要业绩

主要研究领域为基于新材料合成的绿色合成与催化。
以金属有机化学为基础，结合材料化学研究，设计基于金属纳米颗粒及新型碳材料的绿色催化剂，探索绿色合成反应以及固相光催化反应。先后发表SCI论文40余篇，获发明专利八项；入职南航以来，主持国家自然科学基金青年项目一项、面上项目三项以及其它省部级项目两项，研究经费总计近300万元。
以“原子经济性”为原则，瞄准绿色化学的发展前沿，以金属有机化学与材料化学为基础，通过发展新型催化材料来实现反应绿色化和拓展新的绿色催化反应。发展了一系列新型金属纳米颗粒催化剂、金属纳米颗粒-半导体复合光催化剂等用于催化合成反应，发展了一系列独具特色的绿色反应体系。上述研究先后获得国家自然科学基金青年项目一项、面上项目三项。
在基于金属纳米颗粒的绿色催化方面，我们以IB族金属为主要研究对象，提出通过配体表面修饰或者与功能化载体相结合来调控纳米颗粒的催化反应活性。在这方面，我们曾经报道了诸如配体与载体共同促进的银纳米颗粒催化的水相中的醛炔加成反应（Adv. Synth. Catal. 2012, 354, 71-76）、铜纳米颗粒催化的酰氯与端炔的偶联反应（Green Chem. 2013, 15, 2356-2360）等，引起了研究者的广泛关注。
近几年来，我们创造性地将新型碳氮材料作为固载化配体引入对金属的修饰中，用于发展新的催化反应。2018年，我们报道了Cu/g-C3N4催化的端炔偶联及交叉偶联反应（Green Chemistry, 2018, 20, 793-797），首次实现了温和条件下的高效反应，被Green Chemistry选为当期封面文章。在此基础上，我们还设计合成了一种新型有序介孔碳氮材料，用于担载铜纳米颗粒，成功实现了无碱条件下的、温和的端炔偶联及交叉偶联反应（Eur. J. Org. Chem. 2019, 39, 6690-6696）。除此之外，我们还以机械-化学方法制备了新型Co-N-C材料，用于无溶剂条件下苄位C-H键的高效选择性氧化反应（ACS Applied Nano Mater. 2018, 1, 6567-6574，授权发明专利CN201610804248.2），该催化体系目前正在进行工业化前期的深入探索。
近年来可见光催化合成领域取得了突破性进展，发展成为有机合成中一种实用方法。目前已报道的可见光催化剂主要是金属络合物与荧光染料等。然而，这类可见光催化剂往往存在带隙太宽、价格高昂、稳定性不佳及无法实现循环利用等缺陷。因此，为进一步拓展可见光催化在有机合成反应中的应用，实现更为绿色的可见光催化反应，寻求在室温下即可利用可见光的、相对廉价的、稳定性好且可循环的催化剂材料，是解决制约可见光催化在有机合成中实际应用的关键。我们将IB族金属纳米颗粒的LSPR效应与具有可见光响应的半导体材料相结合，用于光催化合成反应。
本课题组结合g-C3N4和IB族金属纳米粒子的特点，制备了改性g-C3N4负载银纳米颗粒的复合型光催化剂，在可见光照射的条件下催化了芳香醛的氧化酰胺化反应。在该研究中，我们成功地将无序的光降解反应转化为有序的C-H键活化反应。这也是该类复合型光催化剂首次应用于催化光促进的有机合成反应（Adv. Synth. Catal. 2016, 358, 2631-2641）。通过催化剂微调，我们以类似的Ag/g-C3N4催化剂实现了以氧气为绿色氧源、可见光诱导的、光氧化-Povarov多步串联反应合成2-芳基喹啉，首次实现了固态可见光催化剂催化的多步串联反应（Chem. Commun. 2020, 56, 4840-4843）。2021年我们还以Au纳米颗粒修饰的TiO2为催化剂，实现了光促进的醚与氮杂芳环的Minisci偶联反应，对于TiO2催化剂而言，这是非常少见的用于实际合成过程的报道（ChemCatChem, 2021, 13，3671-3678）.
上述研究为实现更为绿色的可见光催化反应奠定了基础，目前该领域尚少有研究者涉足，是一个材料、物理和有机合成化学交叉的新领域。
基于对上述半导体光催化有机合成反应的机理研究，我们还用电化学手段实现了芳胺的单电子氧化，继而实现了芳胺对位与硫氰酸根的偶联反应（Chem. Commun. 2021, 57， 13166-13169）。该反应的成功实现，为我们以此为基础，开展电催化及光电催化反应研究提供了新的思路。

代表成果

代表性论文：
（1）Zhang, Ying; Gao, Huanjie; Guo, Jiabao; Zhang, Hao; Yao, Xiaoquan*; Selective electrochemical para-thiocyanation of aromatic amines under metal-, oxidant- and exogenous-electrolyte-free conditions, Chemical Communications, 2021, 57(97)：13166-13169; DOI: 10.1039/d1cc05208j.
（2）Li, Zhanchong; Wu, Liangying; Guo, Jiabao; Shao, Yifei; Song, Yang; Ding, Yuzhou; Zhu, Li; Yao, Xiaoquan*; Light-Promoted Minisci Coupling Reaction of Ethers and Aza Aromatics Catalyzed by Au/TiO2 Heterogeneous Photocatalyst, ChemCatChem, 2021, 13(16)：3671-3678; DOI: 10.1002/cctc.202100298.
（3）Wu, Liangying; Song, Yang; Li, Zhanchong; Guo, Jiabao; Yao, Xiaoquan*; Copper(II)-Catalysed Aerobic Oxidative Coupling of Arylamines with Hexafluoroisopropanol: An Alternative Methodology for Constructing Fluorinated Compounds, Advanced Synthesis & Catalysis, 2021, 363(1)：268-274; DOI: 10.1002/adsc.202001048.
（4）Wang, Peng; Wang, Xiaowen; Niu, Xiyu; Zhu, Li; Yao, Xiaoquan*; Visible-light-induced photoxidation-Povarov cascade reaction: synthesis of 2-arylquinoline through alcohol and N-benzylanilines under mild conditions via Ag/g-C3N4 nanometric semiconductor catalyst, Chemical Communications, 2020, 56(35), 4840-4843; DOI: 10.1039/d0cc00885k.
（5）Xu, Hang; Wu, Keying; Tian, Jing; Zhu, Li*; Yao, Xiaoquan*; Recyclable Cu/C3N4 composite catalysed homo- and cross-coupling of terminal alkynes under mild conditions, Green Chemistry, 2018, 20(4): 793-797 （封面文章）; DOI: 10.1039/c7gc03120c
（6）Nie, Shoujie; Wang, Jun; Huang, Xiang; Niu, Xiyu; Zhu, Li; Yao, Xiaoquan *, Ball-Milled Co−N−C Nanocomposite for Benzylic C−H Bond Oxidation: a Facile, Practical, and Recyclable Catalyst under Neat Conditions and Atmospheric Pressure Oxygen, ACS Applied Nano Materials, 2018, 1(12): 6567-6574; DOI: 10.1021/acsanm.8b01607.
（7）Wang, Lingling; Yu, Min; Wu, Chaolong; Deng, Nan; Wang, Chao; Yao, Xiaoquan*, Synthesis of Ag/g-C3N4 Composite as Highly Efficient Visible-Light Photocatalyst for Oxidative Amidation of Aromatic Aldehydes, Advanced Synthesis & Catalysis, 2016, 358(16): 2631-2641; DOI: 10.1002/adsc.201600138.
代表性专利：
（1）姚小泉; 王军; 牛曦煜; 王朋; 朱荔；一种钛掺杂的C3N4催化剂及其制备方法和应用，中国专利授权，2020.07.24，CN201811507473.5
（2）姚小泉; 聂守杰; 黄翔; 许定健; 王军； 一种Co-N-C催化剂、其制备方法及应用，中国专利授权, 2020.08.14，CN201610804248.2
（3）姚小泉; 田靖; 吕伟; 王玲玲; 孙有文; 朱荔；一种氮掺杂有序介孔碳材料的制备方法, 中国专利授权, 2017.1.11，CN201410396108.7

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