曲大辉 教授 博士 上海市 研究领域: 天然气化工,新材料,石油炼制,石油化工,精细化工 研究方向: 超分子化学、材料化学 所在单位: 华东理工大学

基本信息

所在单位:
华东理工大学
单位类型:
高等院校
职称:
教授
最高学历:
博士
教育经历:
1996.09-2000.07, 青岛大学化学工程系,本科学生
2000.09-2003.03, 华东理工大学化学与分子工程学院,硕士研究生
2003.03-2006.03, 华东理工大学化学与分子工程学院,博士研究生
工作经历:
2006.07-2009.01, 格罗宁根大学,博士后
2009.02-2014.08, 华东理工大学化学与分子工程学院,副教授
2014.09-至今,       华东理工大学化学与分子工程学院,副教授
2016.03-2019.04, 华东理工大学化学与分子工程学院,副院长
2019.04-至今,       华东理工大学化学与分子工程学院,院长
专家介绍:
本人主要研究方向为动态超分子组装材料与分子机器。从小分子到宏观组织的多尺度动态适应性调控是维持复杂生命体持续非平衡运转的基本机制之一。这一独特的生命调节机制为化学家和材料学家在动态分子材料的设计和调控上提供了诸多启示。如何利用结构明确的有机小分子基元,通过化学自组装的方式,构建具有动态适应性行为的多尺度功能分子材料,是材料化学领域的重要研究方向之一。

    本人主要围绕智能组装材料的基元创制、组装策略创新等开展了系统的基础研究,开发出一系列独具特色的分子机器动态分子基元,并以此发展出一系列在表界面和体相中进行动态自组装的新方法、新策略。针对材料设计中的功能多样性和制备简易性的权衡问题创新性地提出了利用天然小分子基元本征动态性的自组装策略,实现了一系列源头创新的动态智能分子材料的精准合成和应用开发:

(1)聚焦材料设计中分子机器基元的精准可控合成和组装,探索了传统溶液相的分子机器动态分子基元在表界面中的动态功能放大机制,开拓出一系列表界面功能分子材料,动态分子机器体系在表界面相有效工作的proof-of-concept为今后拓展可能的应用奠定了坚实的科学基础。将动态穿梭功能的轮烷分子梭引入到磷脂双分子层的界面空间中,构建了轮烷型人工离子跨膜运输通道;通过人工分子肌肉在纳米粒子表面的集成组装,实现了纳米尺度下粒子间距的精准可逆调控,构建了智能响应的分子致动器;利用动态分子配体对表界面性质的动态调控,将分子的调控性传递到材料的表观催化性能,构建了一系列人工可开关催化材料。

(2)聚焦结构简单分子基元的本征动态性,利用正交自组装策略大幅简化复杂结构聚合物材料的制备步骤,开发出一系列结构新颖、功能集成、性能优越的动态超分子聚合物材料。将机械互锁分子基元引入氢键高分子网络,揭示了其在拉伸过程中的“分子拉链”效应,使微量分子基元的机械适应性能够放大到整个聚合物体相,大幅度提升其机械性能;开创性地利用天然小分子硫辛酸的本征动态性,通过超分子非共价键和动态共价键的正交无溶剂自组装,实现了一系列集成功能多样性的聚硫辛酸材料的简单、高效合成,并实现了动态聚合物材料在机械性能、自修复性能、粘附性能、回收性能等重要材料性能的高度集成和指标突破。

     目前已发表SCI 论文90余篇,全部文章引用超过4000余次,单篇最高他人引用300余次,9篇文章引用超过100次,撰写英文专著2个章节。近五年以第一作者或者通讯作者在Chem. Rev., Chem, Matter, Nat. Commun., Sci. Adv., J. Am. Chem. Soc. (2篇), Angew. Chem. Int. Ed. (2篇), Adv. Mater. (2篇), Chem. Sci. (2篇)等国际著名学术期刊上发表论文50篇。曾先后在Chem. Rev., Matter, Chem. Sci., Sci. China Chem., Adv. Opt. Mater.等期刊受邀撰写并发表综述文章,受邀在英国皇家化学会Chem. Commun.杂志2015 Emerging Investigators themed issue 上发表研究性论文,受邀担任Wiley数据库旗下杂志ChemPhysChem 2016年Molecular Switches and Molecular Machines特刊的共同客座主编,受邀担任Mater. Chem. Front. 2020年Sauvage Symposium特刊共同客座主编。研究成果多次被Nature, Angew. Chem. Int. Ed., Chemical Engineering News, Sci. China Chem.等杂志Highlight。分子机器领域的先驱、2016年诺贝尔化学奖得主J. F. Stoddart教授在其代表性论著(The Nature of the Mechanical Bond, John Wiley & Sons, 2016)也30余次提及并大段配图评述我们的工作。曾获全国百篇优秀博士学位论文奖以及霍英东教育基金会高等院校青年教师基金,入选上海市浦江人才计划、上海市优秀学术带头人计划、教育部青年长江学者计划等。

目前作为华东理工大学化学与分子工程学院院长,同时承担了教育部结构可控先进功能材料重点实验室常务副主任,教育部结构可控与分子工程国际合作联合实验室副主任等学术管理工作,积极参与中国化学会组织的活动,积极参与化学学科建设。目前华东理工大学化学一级学科入选国家“双一流”建设学科,ESI总引国际排名进入全球前万分之三,位于世界一流化学学科前列。曾多次组织重要的国际学术会议,如2012年光电功能分子国际研讨会、2014年分子传感与逻辑门国际会议、2018年先进功能分子国际研讨会、2019年多功能先进材料研讨会。

科研能力

研究领域:
天然气化工,新材料,石油炼制,石油化工,精细化工
研究方向:
超分子化学、材料化学
英文标签:
Supramolecular Chemistry;Fluorescence;Rotaxanes;Dynamic Covalent Chemistry;Information Encryption;Cyclodextrins;Self-assembly;Macrocycles;Dynamic Chemistry;Rotaxane
论文著作:
1. Covalently Bonded Single-Molecule Junctions with Stable and Reversible Photoswitched Conductivity
Chuancheng Jia; Agostino Migliore; Na Xin; Shaoyun Huang; Jinying Wang; Qi Yang; Shuopei Wang; Hongliang Chen; Duoming Wang; Boyong Feng; Zhirong Liu; Guangyu Zhang; Da-Hui Qu; He Tian; Mark A. Ratner
Science, 2016

2. Photoresponsive Host-Guest Functional Systems
Da-Hui Qu; Qiao-Chun Wang; Qi-Wei Zhang; Xiang Ma; He Tian
ChemInform, 2015

3. Exploring a Naturally Tailored Small Molecule for Stretchable, Self-Healing, and Adhesive Supramolecular Polymers.
Qi Zhang; Chen-Yu Shi; Da-Hui Qu; Yi-Tao Long; Ben L. Feringa; He Tian
Science advances, 2018

4. A Half Adder Based on a Photochemically Driven [2]Rotaxane
DH Qu; QC Wang; H Tian
Angewandte Chemie International Edition, 2005

5. A Lockable Light‐Driven Molecular Shuttle with a Fluorescent Signal
QC Wang; DH Qu; J Ren; KC Chen; H Tian
Angewandte Chemie, 2004

6. Disulfide-Mediated Reversible Polymerization Toward Intrinsically Dynamic Smart Materials
Qi Zhang; Da-Hui Qu; Ben L. Feringa; He Tian
JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY, 2022

7. Assembling a Natural Small Molecule into a Supramolecular Network with High Structural Order and Dynamic Functions.
Qi Zhang; Yuan-Xin Deng; Hong-Xi Luo; Chen-Yu Shi; Geoffrey M. Geise; Ben L. Feringa; He Tian; Da-Hui Qu
Journal of the American Chemical Society, 2019

8. Toughening a Self‐Healable Supramolecular Polymer by Ionic Cluster‐Enhanced Iron‐Carboxylate Complexes
Yuanxin Deng; Qi Zhang; Ben L. Feringa; He Tian; Da-Hui Qu
ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION, 2020

9. Color-tunable Single-Fluorophore Supramolecular System with Assembly-Encoded Emission.
Qian Wang; Qi Zhang; Qi-Wei Zhang; Xin Li; Cai-Xin Zhao; Tian-Yi Xu; Da-Hui Qu; He Tian
Nature communications, 2020

10. A Light-Driven Rotaxane Molecular Shuttle with Dual Fluorescence Addresses
DH Qu; GC Wang; J Ren; H Tian
ORGANIC LETTERS, 2004
发明专利:
1. 一种羰基还原酶及瑞美吉泮中间体的生物合成方法
江苏阿尔法药业股份有限公司
石利平; 马姗姗; 尹强; 曲大辉; 王龙; 刘建锋; 朱萍
公开日期: 2025-05-30 申请日期: 2025-02-17 公开号: CN120060175A

2. 一种二噻吩乙烯-亚胺化合物及其制备方法与应用
华东理工大学
顾睿锐; 伍慧萍; 曲大辉
公开日期: 2025-05-23 申请日期: 2025-02-26 公开号: CN120025309A

3. 一种基于硫辛酸衍生物钠盐的亲水型粘合剂及其制备和解粘方法
华东理工大学
林慧耀; 曲大辉; 童非; 李乐; 顾俣涵; 邢芳菲; 王楚依
公开日期: 2025-05-13 申请日期: 2025-03-14 公开号: CN119979110A

4. 一种依折麦布中间体的绿色合成工艺
华东理工大学; 江苏阿尔法药业股份有限公司
石利平; 曲大辉; 何义; 尹强; 万新强; 王伟
公开日期: 2025-03-28 申请日期: 2024-12-30 公开号: CN119709903A

5. 一种结晶型聚二硫材料的制备方法及其无溶剂回收方法
华东理工大学
邓媛昕; 刘玲; 张琦; 曲大辉
公开日期: 2025-03-28 申请日期: 2024-11-14 公开号: CN119708490A

6. 一种达比加群酯中间体化合物的制备方法
江苏阿尔法药业股份有限公司
文双; 万新强; 曲大辉; 尹强; 朱飞; 胡传宝
公开日期: 2025-03-25 申请日期: 2024-12-25 公开号: CN119684276A

7. 一种利用微通道反应器连续化合成恩格列净中间体的制备方法
江苏阿尔法药业股份有限公司
石利平; 何义; 曲大辉; 尹强; 张维冰; 万新强
公开日期: 2025-01-03 申请日期: 2024-09-23 公开号: CN119241518A

8. 一种卤醇脱卤酶固定化载体及其制备方法
江苏阿尔法药业股份有限公司
石利平; 何义; 尹强; 曲大辉; 徐春涛; 曹蒙
公开日期: 2024-12-17 申请日期: 2024-09-24 公开号: CN119144597A

9. 具有抗菌和抗肿瘤活性的光驱分子马达人工离子传输体系及应用
华东理工大学
包春燕; 曲大辉; 杨会婷; 易瑾昊; 叶凯; 庞施浩; 颜泽昕
公开日期: 2024-12-06 申请日期: 2022-01-24 公开号: CN114478504B

10. 一种基于吡啶衍生物的给受体型化合物及制备方法与应用
华东理工大学
童非; 张天乐; 曲大辉
公开日期: 2024-11-08 申请日期: 2024-06-17 公开号: CN118908886A

11. 一种采用管式反应器制备(R)-3-氨基哌啶双盐酸盐的方法
江苏阿尔法药业股份有限公司
石利平; 曲大辉; 何义; 尹强; 李大伟; 王龙; 徐秋斌; 刘建锋; 朱萍
公开日期: 2024-09-13 申请日期: 2024-05-28 公开号: CN118638042A

12. 一种(R)-3-氨基哌啶双盐酸盐的高效合成方法
江苏阿尔法药业股份有限公司
石利平; 曲大辉; 何义; 尹强; 李大伟; 王龙; 徐秋斌; 刘建锋; 朱萍
公开日期: 2024-09-13 申请日期: 2024-05-28 公开号: CN118638040A

13. 一种(R)-3-氨基哌啶双盐酸盐的合成方法
江苏阿尔法药业股份有限公司
石利平; 曲大辉; 何义; 尹强; 李大伟; 王龙; 徐秋斌; 刘建锋; 朱萍
公开日期: 2024-09-13 申请日期: 2024-05-28 公开号: CN118638041A

14. 一种(R)-3-氨基哌啶双盐酸盐的制备方法及转氨酶
江苏阿尔法药业股份有限公司
石利平; 曲大辉; 何义; 尹强; 李大伟; 王龙; 徐秋斌; 刘建锋; 朱萍
公开日期: 2024-09-13 申请日期: 2024-05-28 公开号: CN118638756A

15. 一种微通道反应器制备瑞舒伐他汀钙中间体的方法
江苏阿尔法集团盛基药业(宿迁)有限公司
石利平; 何义; 尹强; 曲大辉; 李大伟; 张维冰; 曹蒙; 熊加伟; 王付全
公开日期: 2024-08-30 申请日期: 2024-05-30 公开号: CN118561803A

16. 一种基于芘和1,2,4,5-四氰基苯的具有对称空腔的有机共晶及其制备方法和应用
华东理工大学
李昱昊; 童非; 曲大辉
公开日期: 2024-08-02 申请日期: 2024-04-25 公开号: CN118420431A

17. 一种可化学回收的动态多硫聚合物的制备方法
华东理工大学
曲大辉; 张孝平; 施晨宇
公开日期: 2024-07-12 申请日期: 2024-03-29 公开号: CN118325089A

18. 一种性能可调控的动态富硫聚合物材料的制备方法及其应用
华东理工大学
邓媛昕; 黄郑铁; 张琦; 曲大辉
公开日期: 2023-12-22 申请日期: 2023-10-24 公开号: CN117264213A

19. Photoisomeric compounds and device comprising the same
PEKING UNIVERSITY
Hongliang Chen; Xuefeng Guo; Mingliang Li; Chuancheng Jia; Dahui Qu; Na Xin
公开日期: 2023-01-03 申请日期: 2021-01-27 公开号: US11545640B2

20. 一种基于萘骨架丁二烯双氰类化合物及其应用
华东理工大学
曲大辉; 徐天奕; 童非
公开日期: 2022-12-27 申请日期: 2022-09-22 公开号: CN115521227A
科研项目:
1. 光电功能分子国际研讨会
立项时间: 2012-2012 项目经费:50000

2. 化学和机械力驱动的分子机器聚合物
立项时间: 2017-2020 项目经费:660000

3. 新型光驱动分子活塞的合成及其性能研究
立项时间: 2010-2012 项目经费:190000

4. 多模式轮烷分子机器的合成及其自组装
立项时间: 2013-2016 项目经费:800000

5. 分子传感与逻辑门国际会议
立项时间: 2014-2014 项目经费:60000

6. 刺激响应性纳米粒子自组装
立项时间: 2017

7. 新型可见光致变色超分子聚合物
立项时间: 2019-2020

8. 二硫动态可控聚合及功能组装材料
立项时间: 2022

9. 正交调控的双定向分子机器
立项时间: 2019-2022

项目合作

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