
上海有机所科研成果荣获2025年度国家自然科学奖二等奖
7月8日上午,中共中央、国务院在北京人民大会堂隆重举行国家科学技术奖励大会。2025年度国家科学技术奖共评选出258个项目和11名科技专家,以中国科学院上海有机化学研究所、香港科技大学为完成单位,由刘国生研究员等人完成的“基于金属调控自由基的烃类分子精准转化”项目荣获本年度国家自然科学奖二等奖。这是时隔六年,我所科研成果再度获得国家级奖励。
烃类分子的定向高效转化是有机化学最具挑战性的重要前沿研究领域,它的发展直接关系到精细化学品、医药农药、功能材料等产业的绿色制造水平,是我国从“化工大国”迈向“化工强国”必须攻克的关键技术瓶颈。惰性碳氢键的选择性催化转化是实现烃类分子到功能分子转化的最有效途径,但也是公认的“圣杯”级难题。如何实现对自由基的“驯服”——既保留其反应活性,又赋予其精准的化学、区域和对映选择性。“基于金属调控自由基的烃类分子精准转化”项目围绕“金属调控自由基的可控形成与转化”这一核心问题,提出了“金属催化自由基接力”新概念,解决了自由基的不对称成键和选择性攫氢等难题,开发了一系列烃类分子精准转化新反应,取得了国际引领性的原创性成果,为手性功能分子合成提供了高效简洁的新方法,重要研究成果:
1、提出了“金属催化自由基接力”新概念,为sp3碳氢键的不对称转化提供了新策略。
2、发现了“金属铜调控氮自由基攫氢”新机制,通过改变配位来调控自由基攫氢的位点选择性,实现了烃类分子碳氢键的精准转化新反应,为生物活性复杂分子的定点转化提供了新思路。
3、建立了“金属铜催化自由基不对称反应”新体系,成功发展了一系列烯烃的不对称自由基转化新反应,为碳自由基参与的烃类分子不对称转化和手性化合物的高效合成开辟了新路径。
本项目成果获得国际高度认可,“金属催化自由基接力”被评价为碳氢键不对称转化的开创性、突破性创新方法,不仅被国内外科研团队广泛采用,还成功应用于抗癌药物合成研发,彰显了突出的国际影响力与行业引领性。本项目6篇代表性论文发表于Science、Nature等期刊,共计他引1285次,单篇最高他引510次,篇均他引214次。项目共培养博士31名,其中5人获中国科学院优秀博士学位论文奖,4人获中国科学院院长特别奖或优秀奖。项目第一完成人主持国家重点研发计划等重大项目,先后荣获中国化学会-巴斯夫青年知识创新奖、上海市自然科学奖一等奖、德国洪堡“巴塞尔研究奖”,入选“新基石研究员”,体现了学术界对本项目系统性、原创性贡献的高度认可。
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