王中夏

男， 中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)， 教授/研究員/教授級(jí)高工或同等級(jí)別

學(xué)習(xí)/工作經(jīng)歷

1979.9-1983.6，南開(kāi)大學(xué)化學(xué)系 本科生
1983.9-1986.6，南開(kāi)大學(xué)化學(xué)系 碩士研究生
1993.8-1996.11，University of Sussex 博士研究生
1986.7-1988.12，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 助教
1989.1-1996.12，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 講師
1996.12-2000.10， 中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 副教授
1999.10-2000.10 ，香港中文大學(xué)Research associate
2000.10-現(xiàn)在， 中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 教授

研究領(lǐng)域和興趣

有機(jī)化學(xué)，金屬有機(jī)化學(xué)，均相催化

主要業(yè)績(jī)

本人長(zhǎng)期開(kāi)展金屬有機(jī)化學(xué)和均相催化方面的研究，設(shè)計(jì)合成多種新型配體，合成表征了這些配體與堿金屬、鎂、鋁、鍺、錫、鉛、鋅、鋯、鉿、鐵、鈷、鎳、鈀等主族和過(guò)渡金屬的絡(luò)合物，研究了這些絡(luò)合物的結(jié)構(gòu)、反應(yīng)性和催化性能，包括催化烯烴低聚、催化環(huán)酯開(kāi)環(huán)聚合、催化惰性化學(xué)鍵的活化與轉(zhuǎn)化等。已在國(guó)際著名專(zhuān)業(yè)刊物發(fā)表一百余篇研究論文。
近年主要開(kāi)展惰性化學(xué)鍵的催化活化和轉(zhuǎn)化方面的研究，設(shè)計(jì)合成了一系列鎳、鈀等金屬絡(luò)合物作為催化劑，實(shí)現(xiàn)了多種惰性化學(xué)鍵如C-Cl、C-F、C-O、C-N、C-S、C-CN、C-H鍵的催化活化和轉(zhuǎn)化。主要工作包括：
(1) C-Cl和C-F鍵的催化活化和轉(zhuǎn)化
我們合成了一系列pincer類(lèi)型的配體(包括N,N,N-、N,N,P-、P,N,P-、P,N,O-等)及其鎳絡(luò)合物，發(fā)現(xiàn)它們對(duì)芳基氯和芳基氟的C-Cl和C-F鍵具有良好的催化活化性能，能夠?qū)崿F(xiàn)芳基氯和芳基氟與Grignard試劑、有機(jī)鋅試劑以及有機(jī)鋰試劑的交叉偶聯(lián)。部分絡(luò)合物表現(xiàn)出很高的催化活性，其中雙核鎳絡(luò)合物還表現(xiàn)出雙金屬協(xié)同效應(yīng)。也使用非pincer類(lèi)型的鎳化合物對(duì)C-Cl和C-F鍵進(jìn)行催化活化，實(shí)現(xiàn)了C-C或C-N偶聯(lián)。例如我們合成的新的鎳-膦絡(luò)合物催化的芳基氯和芳基氟與Grignard試劑的偶聯(lián)；Ni(COD)2/IPr催化芳基氟化物與胺的偶聯(lián)等。
(2) C-O鍵的催化活化和轉(zhuǎn)化
我們實(shí)現(xiàn)了鎳催化的芳基、烯基以及烯丙基醚與金屬有機(jī)試劑的偶聯(lián)、鎳催化的胺基磺酸芳基酯與金屬有機(jī)試劑的偶聯(lián)、鎳催化的三甲基乙酸β-羰基烯基酯與芳基鋅試劑的偶聯(lián)以及鎳催化的烯丙醇與鋅試劑或Grignard試劑的反應(yīng)。我們合成的新的鎳-膦絡(luò)合物能夠催化芳基甲基醚或烯基甲基醚與芳基Grignard試劑的偶聯(lián)，而我們合成的單核和雙核的pincer鎳絡(luò)合物能夠催化胺基磺酸芳基酯與芳基Grignard試劑的偶聯(lián)，用雙核鎳絡(luò)合物催化劑還觀察到雙金屬協(xié)同效應(yīng)。P,N,N-pincer鎳絡(luò)合物有效地催化烯丙基甲基醚與芳基鋅試劑的偶聯(lián)，(Cy3P)2NiCl2則有效地催化各種三甲基乙酸β-羰基烯基酯與芳基鋅試劑的偶聯(lián)。鎳催化烯丙醇與芳基/烷基/硅基鋅試劑或烷基Grignard試劑的反應(yīng)也被實(shí)現(xiàn)，烷基Grignard試劑的反應(yīng)依催化劑的不同生成交叉偶聯(lián)產(chǎn)物或氫化產(chǎn)物。
吡啶氧基是常用的芳基C-H活化的導(dǎo)向基。在導(dǎo)向C-H官能化反應(yīng)后將其催化轉(zhuǎn)化是十分有意義的。我們實(shí)現(xiàn)了鎳催化下芳基2-吡啶基醚的C(Ar)-O鍵的活化，將2-吡啶氧基分別轉(zhuǎn)化為C-H、C-N、C-Si 和 C-C鍵。
(3) C-N鍵的催化活化和轉(zhuǎn)化
我們對(duì)芳基三甲基銨鹽的催化偶聯(lián)進(jìn)行了一系列研究，也研究了個(gè)別芐基和烯丙基銨鹽的反應(yīng)，包括(Cy3P)2NiCl2催化芳基三甲基銨鹽與芳基鋅的交叉偶聯(lián)、pincer 鎳催化的芳基三甲基銨鹽與芳基鋅的交叉偶聯(lián)以及鐵催化的芳基三甲基銨鹽與烷基Grignard試劑的交叉偶聯(lián)。其中P,N,N-pincer鎳絡(luò)合物表現(xiàn)出很高的催化活性，0.01 mol%的用量就能實(shí)現(xiàn)高效的交叉偶聯(lián)；而雙金屬pincer鎳絡(luò)合物在催化過(guò)程中表現(xiàn)出雙金屬協(xié)同效應(yīng)。此外，我們還分別實(shí)現(xiàn)了Ni(COD)2/IPr催化的芳基三甲基銨鹽與一級(jí)或二級(jí)胺的胺基交換反應(yīng)、芳基三甲基銨鹽與原位生成的酮alpha-碳負(fù)離子的交叉偶聯(lián)、鈀催化芳基或芐基三甲基銨鹽與噁唑或噻唑衍生物的交叉偶聯(lián)、鎳催化芳基/芐基/烯丙基三甲基銨鹽與P(O)H的C-P偶聯(lián)等。我們也發(fā)現(xiàn)在適當(dāng)?shù)臈l件下芳基三甲基銨鹽與芳基鋅試劑的偶聯(lián)可以在無(wú)過(guò)渡金屬條件下實(shí)現(xiàn)。
此外，我們還實(shí)現(xiàn)了烯丙胺、酰胺、1-芳基三氮烯C-N鍵的催化轉(zhuǎn)化。
(4) C-S鍵的活化和轉(zhuǎn)化
我們實(shí)現(xiàn)了鈀催化下噁唑或噻唑衍生物與芳基硫醚的偶聯(lián)。我們也發(fā)現(xiàn)，硫酚在轉(zhuǎn)化成鋅鹽之后能夠直接與芳基鋅試劑偶聯(lián)，不需要過(guò)渡金屬催化劑，但Mg2+ 和Li+的存在十分重要。我們根據(jù)NMR譜研究和文獻(xiàn)報(bào)道，認(rèn)為L(zhǎng)ewis酸與硫酚的芳香環(huán)形成pi-絡(luò)合物，極大地活化了C-S鍵，然后發(fā)生芳香環(huán)的親核取代反應(yīng)完成交叉偶聯(lián)。
(5) C-CN鍵的催化活化和轉(zhuǎn)化
我們發(fā)現(xiàn)(Me3P)2NiCl2能夠催化室溫下芳腈的CAr-CN活化，并與芳基錳試劑偶聯(lián)形成聯(lián)芳烴。反應(yīng)也適用于鈍化的芳腈和芳雜環(huán)底物，并兼容多種官能團(tuán)。

代表成果

論文:
1. Bo Yang and Zhong-Xia Wang*, “Synthesis of Allylsilanes via Nickel-Catalyzed Cross-Coupling of Silicon Nucleophiles with Allyl Alcohols”, Org. Lett. 2019, 21, 7965?7969. DOI: 10.1021/acs.orglett.9b02946
2. Jing Li and Zhong-Xia Wang,* “Nickel-catalyzed C-O bond reduction of aryl and benzyl 2-pyridyl ethers”, Chem. Commun. 2018, 54, 2138–2141. DOI: 10.1039/c7cc09668b
3. Bo Yang and Zhong-Xia Wang,* “Transition-Metal-Free Cross-Coupling of Aryl and Heteroaryl Thiols with Arylzinc Reagents”, Org. Lett. 2017, 19, 6220–6223. DOI: 10.1021/acs.orglett.7b03145
4. Jing Li and Zhong-Xia Wang,* “Nickel-Catalyzed Amination of Aryl 2-Pyridyl Ethers via Cleavage of the Carbon-Oxygen Bond”, Org. Lett. 2017, 19, 3723–3726. DOI: 10.1021/acs.orglett.7b01549
5. Feng Zhu, Jian-Long Tao and Zhong-Xia Wang,* “Palladium-Catalyzed C?H Arylation of (Benzo)oxazoles or (Benzo)thiazoles with Aryltrimethylammonium Triflates”, Org. Lett. 2015, 17, 4926–4929. DOI: 10.1021/acs.orglett.5b02458
6. Feng Zhu and Zhong-Xia Wang*, “Palladium-Catalyzed Coupling of Azoles or Thiazoles with Aryl Thioethers via C–H/C–S Activation”, Org. Lett. 2015, 17, 1601–1604. DOI: 10.1021/acs.orglett.5b00510
7. L.-G. Xie, Z.-X. Wang,* “Nickel-Catalyzed Cross-Coupling of Aryltrimethylammonium Iodides with Organozinc Reagents”, Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 4901–4904. DOI: 10.1002/anie.201100683
8. N. Liu, L. Wang, Z.-X. Wang,* “Room-temperature nickel-catalysed cross-couplings of aryl chlorides with arylzincs”, Chem. Commun. 2011, 47, 1598–1600. DOI: 10.1039/c0cc03064c

著作:
1. Zhong-Xia Wang and Wang-Jun Guo, “Catalysis in C?Cl Activation”, Chapter 1 in Homogeneous catalysis for unreactive bond activation, edited by Zhang-Jie Shi, John Wiley & Sons, Hoboken, New Jersey, 2015, pp 1-201.
2. Zhong-Xia Wang, “Nickel based catalysts”, Chapter 14 in Sustainable Catalysis: with Non-endangered Metals, Part 1, Edited by M. North, The Royal Society of Chemistry, Cambridge, 2016, pp 407-468.

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