刘国华,男,博士,副教授,上海师范大学研究员研究;1968年7月生于湖北。2002年在中国科学院化学研究所获理学博士学位(有机化学专业),主要从事具有联二萘结构的高分子和树状大分子手性催化剂的合成以及它们在不对称催化反应方面的研究工作。2002年至2004年间在荷兰格罗宁根大学化学系做博士后,主要从事过渡金属催化剂的合成以及探讨金属催化剂在工业催化方面的应用。2004年到上海师范大学工作,目前承担国家自然科学基金和上海市科委基础研究重点项目的研究工作
主要研究领域:不对称合成、不对称催化、金属有机化学。
研究兴趣与方向:
1. 手性配体、金属催化剂的合成和不对称催化反应的研究:
新型高效手性配体的设计合成,以及均相金属催化剂的结构表征,探讨不对称催化反应的基本化学问题。
2. 设计合成新型固载型金属催化剂和不对称催化反应的研究:手性配体和均相金属催化剂的固载方法的探讨。主要包括设计、合成固载化金属有机催化剂。探讨有应用前景的不对称催化反应。
获资助的研究项目:
1.
配位性侧连修饰的过渡金属钒催化剂的合成、结构与反应;项目编号:
20543007;项目来源:国家自然科学基金;项目起止日期:2006.1-2007.1.
2.
具有桥联结构的手性双茚金属钛催化剂的合成以及潜手性亚胺不对称氢化反应研究;项目编号:20673072;项目来源:国家自然科学基金;项目起止日期:2007.1-2009.1
3.
树枝状手性金属催化剂的不对称催化反应研究;项目编号: 05D215;项目来源:上海市教委;项目起止日期:2005.10-2006.10.
4.
双功能的树枝状手性配体的合成和不对称催化反应研究;项目编号:
05JC14074;项目来源:上海市科委;项目起止日期:2005.10—2007.10.
代表性的学术论文:
1.
Guo-Hua Liu,
Yun-Ning Xue, Mei Yao, Hai-Bing Fang, Han Yu, Shi-Ping
Yang..Chiral
3,3’-disubstituted BINOL derivatives: Syntheses,
characterizations and X-ray structure analyses.
J. Mol. Struc. in press.
2.
Guo-Hua Liu,
Yun-Ning Xue, Mei Yao, Hai-Bin Fang, Han Yu.
Synthesis, Crystal Structure and Herbicidal Activity of
N-(7-Chloro-5-ethoxy-2H-[1,2,4]thiadiazolo[2,3-a]pyrimidin-2-ylidene)-2-(2,4-dichlorophenoxy)propanamide.
Chin.
J. Struct. Chem. 2007,
26, 450-458.
3.
Guo-Hua Liu, Han
Yu, Mei Yao and Haibing Fang, Yun-Ning Xue.
Syntheses
and Crystal Structures of Chiral BINOL Derivatives and
Their Applications in Enantioselective Lewis Acid
Catalyzed Addition of Diethylzinc to Aldehydes.
Chin.
J. Struct. Chem. 2007,
26, 477-483.
4.
Guo-Hua Liu, Han
Yu, Yun-Ning Xue, Mei Yao and Haibing Fang Synthesis,
Crystal Structure of
Chiral BINOL Derivatives and Its Application in
the Enantioselective Lewis Acid Catalyzed
Addition of Diethylzinc to Aldehydes.
Chin.
J. Struct. Chem. 2007,
26, 133-138.
5.
Guo-Hua Liu,
Yun-Ning Xue, Lian-Zhun Yang, Mei Yao and Si-Jia Xue
2-(2,4-Dichlorophenoxy)-N-(4,6-dimethoxypyrimidin-2-yl)propionamide
Acta Cryst.. 2006, E62, o1028–o1029
6.
Guo-Hua Liu,
Yun-Ning Xue and Si-Jia Xue N’-(4-Chloro-6-methoxypyrimidin-2-yl)
-N-[2-(2,4-dichlorophenoxy)propionyl]thiourea,
Acta. Cryst. 2006, E62,
o133–o135
7.
刘国华,
薛允宁,陈晓闽,
范青华.
含光学活性联二萘酚基团的可溶性高分子手性配体的合成及其不对称加成反应.
高分子学报,
2006, 2, 371-376.Guo-Hua
Liu, Yun-Ning Xue,
Lian-Zhun Yang, Mei Yao and Si-Jia Xue
2-(2,4-Dichlorophenoxy)-N-(4,6-dimethoxypyrimidin-2-yl)propionamide
Acta Cryst.. 2006, E62, o1028–o1029
8.
Guo-Hua Liu,
Yun-Ning Xue and Si-Jia Xue N’-(4-Chloro-6-methoxypyrimidin-2-yl)
-N-[2-(2,4-dichlorophenoxy)propionyl]thiourea,
Acta. Cryst. 2006, E62,
o133–o135
9.
Guo-Hua Liu,
Dirk J. Beetstra, Auke Meetsma, Bart Hessen, Neutral and
Cationic Vanadium(III) Alkyl and Allyl Complexes with a
Cyclopentadienyl-amine Ancillary Ligand. Organometallics:
2004,23,
3914-3920.
10.
Guo-Hua Liu, Wei-Jun
Tang, Qing-Hua Fan, Dendritic BINOL Ligands for
asymmetry catalyst: The effect of linking positions and
the generations of dendritic wedges on catalyst
properties. Tetrahedron: 2003, 59,
8603-8611.
11.
Guo-Hua Liu,
Qing-Hua Fan, Guo-Jun Deng, Xiao-Min Chen, Chiral
BINOL-centered dendrimers enantioselective Lewis acid
diethylzinc addition to aldehydes. Arkivoc,
2003, 123-132.
12.
Qing-Hua Fan,
Guo-Hua Liu, Guo-Jun Deng, Xiao-Min Chen and Albert
S. C. Chan, New
soluble bifunctional polymeric chiral ligands for
enantioselectively catalytic reactions.
Tetrahedron:Letter,
2001, 42, 9047-9050.
13.
Qing-Hua Fan,
Guo-Hua Liu, Xiao-Min Chen, Guo-Jun Deng and Albert
S. C. Chan, The synthesis of dendritic BINOL ligands
and their applications in enantioselective lewis acid
catalyzed Addition of diethylzinc to aldehydes.
Tetrahedron: Asymmetry, 2001, 12,
1559-1565.
主要方向介绍:
A手性配体、金属催化剂的合成和不对称催化反应的研究:
不对称催化是有机化学的前沿领域和发展方向。不对称催化研究的关键在于新型高效的手性配体和金属催化剂的设计合成。过去三十年来的研究成果虽然为手性配体和金属催化剂的设计合成积累了许多丰富的经验,但是有关金属催化剂晶体结构的报道仍然较少,目前大多数不对称催化体系的反应机理仍然处于探索中。因此如何达到对反应机理某种程度理解的基础上,理性的设计金属催化剂是这一研究领域中最具挑战同时也是十分关键的课题之一!
具有桥联结构的二茂类配体不仅被广泛地用于烯烃聚合催化和稀土金属化学研究上,而且手性二茂类配体也在潜手性亚胺的不对称氢化反应中也展示优异的催化性能和对应选择活性。此类手性配体成功关键在于配体的桥链,配体的桥链不仅增加了分子的刚性迫使二茂基处于反式结构,更重要的是二茂取代基上大的空间效应造就了合理的适用于与亚胺结合的手性空腔(金属催化活性中心的微环境),从而显示出优异的催化活性和对映选择活性。因此,具有桥联结构的二茂类配体具有以下显著的特点:1)两个茂基可以与金属离子配位,其立体匹配程度与两个茂基之间的夹角以及金属离子的半径大小相关,从而可以选择不同的桥链来调节两个茂基之间的二面角,调控金属配合物的结构。2)桥链将两个茂基紧紧地连在一起增加了分子的刚性使二茂基处于反式结构,有利于轴手性金属催化剂前体的拆分。3)桥链和茂基上取代基的空间效应造就了适合与潜手性亚胺结合的手性空腔,有利于催化活性和对映选择性的提高。4)桥链中配位性杂原子的引入,不仅可以限制金属配合物的运动自由度、提高金属催化剂前体的稳定性;而且有利于改善催化剂的催化活性和对映选择活性。因此,如何设计新颖的具有桥联结构的手性二茂类金属钛催化剂是本方向的重点。
B 设计合成新型固载型金属催化剂和不对称催化反应的研究:
不对称催化是一个手性增值反应,因为具有高光学选择性、经济性等优点成为工业中最有发展前景的研究领域。但是,由于手性均相催化剂本身的局限---难以解决昂贵手性金属催化剂的分离和回收问题。因此,在如何围绕催化剂的效率、选择性方面的问题解决昂贵的手性金属催化剂的分离和回收问题是不对称催化研究领域最具挑战同时也是十分关键的课题之一!近年来,介孔纳米材料的研究得到了飞速发展,为具有介孔和纳米结构的无机材料(SiO2、Al2O3、TiO2、ZrO2等)提供了技术保证,同时,金属纳米颗粒和复合金属纳米颗粒以及有机金属配合物等组分均可引入到上述材料的孔表面或孔道中,构成各种具有介孔纳米结构的手性金属催化剂。这类催化剂具有高比表面积和结构有序的孔道,而且可以设计特定的孔径、孔形状和孔表面化学(亲水性和疏水性),是均相催化剂的理想载体。因此,以无机材料为载体,尤其是具有孔径、孔形状和孔表面化学(亲水性和疏水性)可控的介孔纳米无机材料为载体,采用固相合成策略,将手性金属催化剂负载在该类载体上,解决传统均相催化剂难以分离回收的缺陷,同时利用固相合成方法的特点,发展简便、快速的合成手性金属催化剂的新方法是本项目的研究重点。