郭晓宁

男， 中国科学院理化技术研究所， 教授/研究员/教授级高工或同等级别

学习/工作经历

2003.09-2007.06 武汉科技大学，环境工程专业，工学学士
2007.09-2012.07 中国科学院山西煤炭化学研究所，材料学，工学博士
2010.01-2011.01 法国国家科研中心Groupe de Recherches sur l'énergétique des Milieux Ionisés研究所，中欧联合培养博士生
2012.08-2019.06 中国科学院山西煤炭化学研究所，助理研究员、副研究员
2016.11-2021.02 德国维尔茨堡大学，洪堡学者（博士后，合作导师：Todd B. Marder教授和Holger Braunschweig教授）
2021.03至今 中国科学院理化技术研究所，副研究员、研究员（吴骊珠院士课题组）

研究领域和兴趣

超分子光化学；光化学合成；硼化学

主要业绩

合成化学的研究重点在于新物质与新功能的创制与开发。官能团化学、非官能团化学、碳−碳键骨架化学等化学键的活化和转化研究的不断进步，极大地推动了合成化学朝向绿色化、精准化和功能化三大趋势快速发展。然而，在温和条件下更加惰性的大宗化学品（如氟代烃、氯代烃、非活化的芳烃和烷烃等）高效高选择性的活化和转化十分困难。
郭晓宁研究员利用金属-氮杂环卡宾（NHC）丰富的电子和立体结构，及其优异的光物理和光化学性质，发展新型惰性化学键活化和硼化策略，实现有机硼化合物的高效合成。突出进展包括：1） 利用Ni-NHC高效活化N-H键和C-H键优先级顺序的差异性，实现硼酸频那醇酯（Bpin）无痕导向基团的原位安装和移除，精准硼化吲哚化合物C3位C-H键；2）首次提出利用光催化剂三重态能量转移策略，突破Ni-NHC活化惰性键形成的Ni(II)中间体难以进行转金属化的挑战，实现了多氟芳烃C-F键的高效硼化；3）率先利用Ni-NHC作为唯一光催化剂，诱导芳基C-Cl键活化断裂，实现氯代芳烃高活性和高选择性硼化。（J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 17612; J. Am. Chem. Soc. 2020, 142, 13136; J. Am. Chem. Soc. 2020, 142, 18231; Chem. Rev. 2021, 121, 3561等）
此外，郭晓宁研究员还基于金属/半导体异质结构，开发了一系列新型金属/碳化硅光催化剂；基于金属等离激元和石墨烯的电子效应，开发了一系列Cu/石墨烯等离子体金属催化剂；协同光生电子-空穴的分离和迁移，以及表界面亲电/亲核位点的设计和修饰，实现了光催化ɑ,β-不饱和醛和硝基苯类化合物的选择性加氢反应、硝基苯还原偶联反应、C-X键硼化反应、C-C和C-N偶联反应以及太阳能燃料的光催化合成等。（J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 9361; Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 1973; J. Catal. 2021, 395, 258; J. Catal. 2020, 389, 517; ACS Catal. 2015, 5, 3836等）

代表成果

(1) Ya-Jing Chen, Wen-Hao Deng, Jia-Dong Guo, Rui-Nan Ci, Chao Zhou, Bin Chen, Xu-Bing Li, Xiao-Ning Guo, Rong-Zhen Liao*, Chen-Ho Tung, Li-Zhu Wu*, Transition-metal-free, site-selective C–F arylation of polyfluoroarenes via electrophotocatalysis, J. Am. Chem. Soc. 2022, 144(37): 17261-17268.
(2) Ya-Ming Tian, Xiao-Ning Guo*, Holger Braunschweig, Udo Radius*, Todd B. Marder*, Photoinduced borylation for the synthesis of organoboron compounds, Chem. Rev. 2021, 121(7): 3561-3597.
(3) Zhi-Feng Jiao, Ya-Ming Tian, Xiao-Ning Guo*, Udo Radius, Holger Braunschweig, Todd B. Marder, Xiang-Yun Guo, Visible-light-driven graphene supported Cu/Pd alloy nanoparticle-catalyzed borylation of alkyl bromides and chlorides in air, J. Catal. 2021, 395: 258-265.
(4) Ya-Ming Tian, Xiao-Ning Guo*, Ivo Krummenacher, Zhu Wu; Jörn Nitsch, Holger Braunschweig, Udo Radius*, Todd B. Marder*, Visible-light-induced Ni-catalyzed radical borylation of chloroarenes, J. Am. Chem. Soc. 2020, 142(42): 18231-18242.
(5) Ya-Ming Tian, Xiao-Ning Guo*, Zhu Wu, Alexandra Friedrich, Stephen A. Westcott, Holger Braunschweig, Udo Radius*, Todd B. Marder*, Ni-catalyzed traceless, directed C3-selective C-H borylation of indoles, J. Am. Chem. Soc. 2020, 142(30): 13136-13144.
(6) Zhi-Feng Jiao, Ya-Ming Tian, Bin Zhang*, Caihong Hao, Yan Qiao, Ying-Xiong Wang, Yong Qin, Udo Radius, Holger Braunschweig, Todd B. Marder, Xiao-Ning Guo*, Xiang-Yun Guo, High photocatalytic activity of a NiO nanodotdecorated Pd/SiC catalyst for the Suzuki-Miyaura cross-coupling of aryl bromides and chlorides in air under visible light, J. Catal. 2020, 389: 517-524.
(7) Ya-Ming Tian, Xiao-Ning Guo*, Maximilian W. Kuntze-Fechner, Ivo Krummenacher, Holger Braunschweig, Udo Radius*, Andreas Steffen*, Todd B. Marder*, Selective photocatalytic C−F borylation of polyfluoroarenes by Rh/Ni dual catalysis providing valuable fluorinated arylboronate esters, J. Am. Chem. Soc. 2018, 140(50): 17612-17623.
(8) Caihong Hao, Xiao-Ning Guo*, Yungtin Pan, Shuai Chen, Zhifeng Jiao, Hong Yang*, Xiang-Yun Guo*, Visible-light-driven selective photocatalytic hydrogenation of cinnamaldehyde over Au/SiC catalysts, J. Am. Chem. Soc. 2016, 138(30): 9361-9364.
(9) Xiao-Ning Guo, Zhi-Feng Jiao, Guoqiang Jin, Xiang-Yun Guo*, Photocatalytic Fischer−Tropsch synthesis on graphene-supported worm-like ruthenium nanostructures, ACS Catal. 2015, 5(6): 3836-3840.
(10) Xiao-Ning Guo, Caihong Hao, Guoqiang Jin, Huaiyong Zhu*, Xiang-Yun Guo*, Copper nanoparticles on graphene support: an efficient photocatalyst for coupling of nitroaromatics in visible light, Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53(7): 1973-1977.

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