曾程初 教授 博士 北京市 研究领域: 生物医药 研究方向: 有机电化学、药物合成 所在单位: 北京工业大学

基本信息

所在单位:
北京工业大学
机构细分:
化学与生命科学学院
单位类型:
高等院校
职务:
教授
职称:
教授
最高学历:
博士
教育经历:
1988-1991:江西吉安师范专科学校(现井冈山大学)学生
1995-1998:华中师范大学,硕士研究生
1998-2001:中国科学院化学研究所,博士研究生
工作经历:
1991-1995:江西永新县龙源口中学,教师
2001-2003:以色列Ben-Gurion大学博士后
2003-现在:北京工业大学,副研究员、教授
2011.4-2011.8:美国加州大学(UCSB)访问学者
专家介绍:
本人2001年在以色列进行博士后工作期间开始接触到有机电化学,回国后一直痴迷于有机电化学合成方面的研究,将有机化学、电化学和绿色化学的概念、方法和技术引入到化学键的电化学活化及其原位转化中,取得了一系列的基础研究成果:发展了一类全新结构的基于三芳基咪唑骨架的有机电催化剂并将其应用于C-H键的氧化活化中;建立了水相中邻苯醌的电化学合成及其原位转化方法;系统研究了电化学条件下卤素离子诱导的化学键的形成与断裂,开发形成了多项具有自主知识产权的阴极形成的碱与卤素为媒介的阳极氧化耦合关键共性技术,并将其应用到香料等精细化学品的工业化生产中。

目前已在CCS. Chem., Angew. Chem. Int. Ed., Org. Lett., Chem. Commun., Green Chem., Adv. Synth. Cat., J. Org. Chem., Electrochim. Acta等国际刊物上发表七十余篇有机电化学合成方面的研究论文,授权中国发明专利十余项,并受邀在Chem. Rev. Curr. Opin. Electrochem., Chem. Rec.等期刊上撰写综述文章。

主要业绩如下:

1)有机电催化剂的创制及其在电催化合成中的应用:发展了一类全新结构的基于三芳基咪唑骨架的有机电催化剂,该类催化剂具有易于合成和衍生化、一定的化学稳定性、溶解度和氧化电位可调以及氧化电位可预测等优点。该类化合物可用作电催化剂,在电化学条件下催化C-H键的氧化活化。

2)卤素离子为电媒介的间接电催化氧化:鉴于卤素无机盐资源丰富、价格便宜,具有丰富的可变价态等特点,课题组系统研究了电化学条件下卤素离子诱导的化学键形成与断裂以及官能团转化中的基本科学问题,发展了杂(碳)-卤键的电化学制备及原位转化方法。

3)烷基自由基的电化学可控形成在Minisci反应中的应用:应企业生产的实际需要,课题组近五年来开展了电化学条件下的Minisci反应研究。最近,将阴极还原和阳极氧化结合起来,成对电合成的引入大大拓展了自由基前体的范围,丰富了Minisci反应的类型。

4)成对电合成技术在电化学工程方面的应用:基于课题组在有机电合成方面的基础研究积累,根据基础研究---关键共性技术---产业化示范全链条设计思路,研究团队与企业合作,开发了基于卤素离子催化的电化学绿色制造关键共性平台技术和平台设备,并将其应用于高附加值精细化学品工业生产中。该平台技术和平台设备已在企业得到应用。

科研能力

研究领域:
生物医药
研究方向:
有机电化学、药物合成
论文著作:
1. Zhoumei Tan, Yangye Jiang, Kun Xu, Chengchu Zeng, Electrophotoredox/cerium-catalyzed unactivated alkanes activation for the sustainable synthesis of alkylated benzimidazo-fused isoquinolinones, Journal of Catalysis,2023, 417, 473–480.
2. Fei Lian, Kun Xu & Chengchu Zeng, The synergism of sequential paired electrosynthesis with halogen bonding activation for the cyclization of organochlorides with olefins, Sci. China. Chem., 2023, 66(2), 540-547
3. Fei Lian, Feixian Luo, Meng Wang, Kun Xu,* and Chengchu Zeng,Electrochemical Atom Transfer Radical Addition of Polychloroalkanes to Olefins Promoted by 4,4-Di-tert-butyl Bipyridine, Chin. J. Chem. 2023, 41, 1583—1588.
4. Fei Lian, Kun Xu and Chengchu Zeng,Electrochemical umpolung enabled radical-radical cross-coupling between electron-deficient methylarenes and aldehydes, CCS Chem. 2023 DOI: 10.31635/ccschem.023.202302925
5. Zhoumei Tan, Xinrui He, Kun Xu Chengchu Zeng,Electrophotocatalytic C-H Functionalization of Heteroarenes with Unactivated Alkanes under external oxidant-free conditions, ChemSusChem 2022, 15, e202102360
6. Zhoumei Tan, Fang Xiang, Kun Xu, and Chengchu Zeng, Electrochemical Organoselenium-Catalyzed Intermolecular Hydroazolylation of Alkenes with Low Catalyst Loadings,Org. lett., 2022, 24, 5345−5350.
7. Haonan Zhang, Sen Liang, Dengchao Wei, Kun Xu, and Chengchu Zeng, Electrocatalytic Generation of Acyl Radicals and Their Applications, Eur. J. Org. Chem. 2022, e202200794
8. Xu Cheng, Aiwen Lei, Tian-Sheng Mei, Hai-Chao Xu, Kun Xu & Chengchu Zeng, Recent Applications of Homogeneous Catalysis in Electrochemical Organic Synthesis, CCS Chem. 2022, 4, 1120–1152.
9. Yangye Jiang, Kun Xu & Chengchu Zeng Electrophotocatalytic Si–H Activation Governed by Polarity-Matching Effects, CCS Chem. 2021, 3, 1911–1920
10. Fei Lian, Kun Xu, and Chengchu Zeng, Indirect Electrosynthesis with Halogen Ions as Mediators, Chem. Rec. 2021, 21, 2290– 2305
11. Cong Ma, Ping Fang, Zhao-Ran Liu, Shi-Shuo Xu, Kun Xu, Xu Cheng, Aiwen Lei, Hai-Chao Xu, Chengchu Zeng, Tian-Sheng Mei, Recent advances in organic electrosynthesis employing transition metal complexes as electrocatalysts, Science Bulletin, 2021, 66, 2412–2429.
12. Haonan Zhang, Ting Wang, Kun Xu, and Chengchu Zeng, N‑Hydroxyphthalimide-Mediated Electrochemical Denitrogenation of Aroylhydrazides to Generate Acyl Radicals and Their Applications in the Syntheses of Fluorenones, J. Org. Chem. 2021, 86, 16171−16176.
科研项目:
1. 国家自然科学基金(22271009):电催化与成对电合成耦合的氧化还原中性自由基交叉偶联反应研究 (2023/01-2026/12)
2. 北京市教委科技计划重点项目(KZ202110005003):基于电催化的成对电合成在净中性自由基极性交叉反应中的应用研究 (2021/01-2023/12)
3. 国家自然科学基金(21871019):碳自由基的电化学可控形成及其在Minisci 反应中的应用(2018/01-2022/12)
4. 国家重点研发计划课题:基于卤素离子的间接电催化氧化合成关键技术及其示范(2017/07-2020/12)
5. 国家重点研发计划子课题:食用香料香精和配料绿色制造关键技术研究(2016/7-2020/12)
6. 企业委托项目:香料的电化学合成研究(2015/01-2019/12)
7. 国家自然科学基金(21472011):卤素离子为媒介的电化学氧化偶联形成新的C-C键或C-N键的研究(2015/01-2018/12)
8. 国家自然科学基金(21272021):新型三芳基咪唑类有机电催化剂的创制及其电氧化活化C-H键和C-C键研究(2013/01-2016/12)
9. 国家自然科学基金(20772010)水相中邻苯醌衍生物的电化学合成与原位转化(2008/01-2010/12)
10. 国家自然科学基金(20402001)磺酰胺苯乙烯基喹啉: 新型HIV整合酶抑制剂的设计、合成及其构效关系研究( 2005/01-2007/12)
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