在本文中，作者报道了一种在碳纳米管上负载金属钴酞菁的分子催化剂（CoPc/CNT），实现了一步电化学乙烯（C2H4）制备乙二醇（EG）。该转化在室温和环境压力下即可发生，并具有近100%的EG选择性和高达1.78 min−1的转化频率（TOF）。通过机理研究，作者揭示了该催化剂具有独特的多任务催化特性：（1）“活化水”：利用CoPc的变价性质，活化水分子并生成高价金属氧物种；（2）“环氧化”：高价金属氧物种通过氧转移机制，催化C2H4环氧化生成环氧乙烷（EO）；（3）“开环”：高价Co中心具有路易斯酸（Lewis acid）性质，催化EO开环生成EG。利用该分子催化剂独特的“活化水-环氧化-开环”多任务催化特性，实现了温和条件下一步电化学乙烯制乙二醇转化。这项工作展示了丰产金属催化剂在电化学烯烃高值化转化中的潜力，为大宗化学品提供了绿色、可持续的合成路线。2024-10-30
罗三中团队长期关注于研究手性氨基催化的不对称反应。团队注意到，因伯胺的氮上较之仲胺多一个质子，其形成的烯胺经历单电子氧化（SET）后，能通过失去一个质子的方式形成氧化电位更低的α-亚胺自由基中间体。2024-09-19
清华大学罗三中课题组一直致力于仿生小分子催化研究（Acc. Chem. Res. 2015, 48, 986-997; Acc. Chem. Res. 2024 , 57, 10, 1523–1537），先后发展了三类新型的有机小分子催化体系。近日，该课题组的研究团队在小分子能源转化方面取得了突破性的进展2024-09-19
近日，清华大学罗三中课题组回顾了手性二胺催化策略十余年的发展历程。手性二胺具有良好的兼容性，已成功应用于多种催化体系之中，并表现出了高效不对称催化的能力。罗三中课题组将其总结概括为“1+x”策略，即一类催化剂（手性二胺）与多种催化体系的协同配合，相关综述文章发表在Accounts of Chemical Research上。2024-05-17
近日，清华大学基础分子科学中心（CBMS）焦雷副教授、郭兴伟副教授和罗三中教授合作报道了光氧化还原/手性伯胺协同催化体系中活性自由基中间体的直接观测和表征。这项工作通过郭兴伟课题组发展的超宽单边带相敏检测时间分辨EPR技术（U-PSD TREPR）首次直接观察到手性伯胺催化的β-酮酸酯烯丙基化反应中涉及的烯胺自由基阳离子和α-亚氨基自由基中间体，获得了它们的时间分辨EPR谱图和反应动力学信息。该项研究为烯胺参与的光氧化还原催化反应机制提供了直接的实验证据和深入的机理认知。2024-05-08
清华大学罗三中教授团队设想能否利用有机溶剂/水的双相体系来实现这一转化。在独特设计的电化学反应体系中，无机盐溶解在上层水中，有机底物溶解在下层有机溶剂中，电解质有机季铵盐同时作为相转移催化剂（PTC），将水相中的卤素离子转移到有机相中，继而被阳极活化，与有机底物进行反应。这样的设计也使得水被排除在阳极区，有效避免了之前报道的均相体系中的水氧化反应。2024-04-11
借助新发展的超宽单边带相敏检测时间分辨EPR（U-PSD TREPR）技术，化学家可以清晰观察到自由基反应中瞬态自由基的谱图、动力学、自由基对极化等关键信息。这一新技术为自由基反应机理研究提供了强大的新工具。2024-03-25
近日，清华大学基础分子科学中心章名田副教授成功发展了首例非血红素型异双金属CuFe氧气还原催化剂，实现了对细胞色素c氧化酶选择性催化还原氧气到水的功能模拟，揭示了Cu/Fe双位点协同催化O-O键断裂的机制。该工作对新型氧气还原催化剂的理性设计具有重要的借鉴意义。2024-03-18
清华大学化学系基础分子科学中心焦雷课题组致力于通过机理研究和分子设计发展新催化剂和开发新反应。近期，他们发展了一类模块化光氧化还原体系，利用简单有机小分子的组合实现了超强有机电子给体的原位生成和性质调控。2023-08-23
近日，清华大学基础分子科学中心章名田副教授课题组利用酸和还原剂之间的弱相互作用,发展了质子给体与电子给体预络合活化非极性键的新模式，首次实现了非极性氧气分子的质子耦合电子转移（PCET）还原反应。2023-07-21
近日，清华大学基础分子科学中心章名田副教授利用一系列双金属配合物，构筑了结构明确的分子研究平台，发展了首例分子型异双核NiFe水氧化催化剂，揭示了Ni/Fe双位点协同催化桥氧耦合端氧的O-O键生成机制，阐释了水氧化中Ni/Fe协同效应的本质规律。2023-07-21
近日，清华大学基础分子科学中心章名田副教授团队与北京大学化学与分子工程学院邵元华教授团队合作，利用超微电极的原位电化学质谱技术，首次捕捉了在水氧化反应中配体氧化的关键催化中间体，为水氧化的机制研究提供了坚实的实验证据。2023-07-21
