基本信息

楚甲祥  男    化学科学学院 副教授 入选海外高层次人才引进计划

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邮政编码: 101408

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研究领域

研究方向关键词:金属有机化学;无机化学;配位化学;有机化学;催化;小分子活化。


1. 金属有机配合物化学

金属有机化学无机化学有机化学交叠的一门分支学科,其中侧重无机部分的研究领域一般又被称为金属有机配合物化学。20世纪50年代二茂铁(C5H5)2Fe的合成及结构鉴定通常被认为是当代金属有机配合物化学的开端。目前金属有机配合物化学主要研究含金属-碳(M-C)键金属-氢(M-H)键(广义上还包括其它金属-主族元素成键,如金属-氮键金属-氧键、金属-磷键,以及金属-金属键等;不仅包括单键,还包括双键叁键,等)的配合物的合成、结构表征及其应用(包括小分子活化、有机合成、高分子聚合,等),注重从基元反应反应机理的角度研究化学过程的本质。近期诺贝尔化学奖已多次授予金属有机化学领域(不完全统计:1963, Ziegler & Natta; 1973, Wilkison & Fischer; 1976, Lipscomb; 1979, Brown & Wittig; 2000, Heeger & MacDiarmid & Shirakawa; 2001, Knowles & Noyori & Sharpless; 2005, Chauvin & Schrock & Grubbs; 2010, Heck & Nigishi & Suzuki)。


2. 负价过渡金属配合物化学

化合价(氧化态)是化学中最基本、最重要的概念之一,也是金属有机配合物最重要的特征之一。长期以来,人们侧重于研究含零价正价的过渡金属配合物的合成、结构及反应性,而对含负价的过渡金属配合物的研究则很少。理论上讲,对同一种过渡金属来说,相比零价/正价配合物,负价配合物有望对小分子实现更好的活化。课题组计划系统研究一些含负价的过渡金属配合物的合成、结构及对一些重要小分子(如氮气N2氢气H2一氧化碳CO二氧化碳CO2,等)的活化和新型转化(包括当量反应催化反应,以及光化学电化学,等),以期解决物质和能源转化及利用中的一些重要科学问题


3. 其它相关研究领域

金属有机配合物化学的研究对象为整个元素周期表。

课题组导师具有金属有机化学多个前沿领域的研究经历(博士阶段5年:稀土配体多重键;UCSD阶段2年:主族化学、卡宾化学;UCSB阶段2年:氢原子转移和质子耦合电子转移;UMich阶段2年:次级配位环境。详见“成果及论文”部分)。课题组鼓励本科生、研究生和博士后根据自身基础和经历、以及课题组实际情况,围绕金属有机化学及相关领域感兴趣的课题开展自由探索。

招生信息

   
招生方向
金属有机化学
小分子活化
金属有机催化

教育背景

2008-09--2013-06   中国科学院上海有机化学研究所   有机化学博士
2004-09--2008-06   山东大学   化学专业本科
学历

2004年9月-2008年6月,山东大学化学与化工学院,本科;

2008年9月-2013年6月,中国科学院上海有机化学研究所,硕博连读(导师:陈耀峰研究员)。研究方向:稀土金属末端氮宾配合物的合成、结构及反应化学。

工作经历

2013年7月-2014年3月,中国科学院上海有机化学研究所陈耀峰课题组,研究助理。

2014年4月-2016年3月,(美国)加州大学圣地亚哥分校,博士后,导师:Guy Bertrand教授(法国/欧洲科学院院士)。研究方向:官能团化环状烷基胺基卡宾(CAAC)的合成及配位化学。

2016年4月-2018年3月,(美国)加州大学圣芭芭拉分校,博士后,导师:Gabriel Menard教授。研究方向:工业钒磷氧(VPO)催化剂的结构模拟及C-H键活化机理。

2018年4月-2019年12月,(美国)密歇根大学安娜堡分校,博士后,导师:Nathaniel Szymczak教授。研究方向:次级配位环境调控的过渡金属配合物对小分子和惰性键的活化。

2020年1月至今,中国科学院大学化学科学学院,副教授。

教授课程

配位化学
未来技术学院2019级文献阅读

专利与奖励

2015年:上海市毕业论文优秀成果奖(博士毕业论文)

2012年至2013年:中国科学院大学三好学生

2011年至2012年:中国科学院三好学生

201212月:中国科学院金属有机化学研究所金属有机化学国家重点实验室布劳恩奖学金(M. Braun Award

201210月:17次全国金属有机化学会议墙报奖

2020年:国家海外高层次人才引进计划青年项目

出版信息


发表论文
[1] Baolu Wang, Chris S. G. Seo, Cuijuang Zhang, Jiaxiang Chu, Nathaniel K. Szymczak. A Borane Lewis Acid in the Secondary Coordination Sphere of a Ni(II) Imido Imparts Distinct C-H Activation Selectivity. J. Am. Chem. Soc.[J]. 2022, https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.2c06662.
[2] Wong, Anthony, Chu, Jiaxiang, Wu, Guang, Telser, Joshua, Dobrovetsky, Roman, Menard, Gabriel. Redox-Controlled Reactivity at Boron: Parallels to Frustrated Lewis/ Radical Pair Chemistry. INORGANIC CHEMISTRY[J]. 2020, 59(14): 10343-10352, http://dx.doi.org/10.1021/acs.inorgchem.0c01464.
[3] Chu Jiaxiang. Neutral and Anionic Monomeric Zirconium Imides Prepared via Selective C=N Bond Cleavage of a Multidentate and Sterically Demanding b-Diketiminato Ligand. Chem. Asia J.. 2019, [4] Lu, Erli, Chu, Jiaxiang, Chen, Yaofeng. Scandium Terminal Imido Chemistry. ACCOUNTS OF CHEMICAL RESEARCHnull. 2018, 51(2): 557-566, https://www.webofscience.com/wos/woscc/full-record/WOS:000426014500037.
[5] Chu, Jiaxiang, Carroll, Timothy G, Wu, Guang, Telser, Joshua, Dobroyetsky, Roman, Menard, Gabriel. Probing Hydrogen Atom Transfer at a Phosphorus(V) Oxide Bond Using a "Bulky Hydrogen Atom" Surrogate: Analogies to PCET. JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY[J]. 2018, 140(45): 15375-15383, http://dx.doi.org/10.1021/jacs.8b09063.
[6] Chu Jiaxiang. Reactivity of scandium terminal imido complex towards boranes: C(sp3)—H bond borylation and B—O bond cleavage. Organometallics. 2017, [7] Munz, Dominik, Chu, Jiaxiang, Melaimi, Mohand, Bertrand, Guy. NHC-CAAC Heterodimers with Three Stable Oxidation States. ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION[J]. 2016, 55(41): 12886-12890, https://www.webofscience.com/wos/woscc/full-record/WOS:000385713200058.
[8] Chu, Jiaxiang, Munz, Dominik, Jazzar, Rodolphe, Melaimi, Mohand, Bertrand, Guy. Synthesis of Hemilabile Cyclic (Alkyl)(amino)carbenes (CAACs) and Applications in Organometallic Chemistry. JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY[J]. 2016, 138(25): 7884-7887, https://www.webofscience.com/wos/woscc/full-record/WOS:000378984300021.
[9] Chu Jiaxiang. Air-stable cyclic (alkyl)(amino)carbene copper complexes as catalysts for the hydrolytic dehydrogenation of BH3NH3: isolation of a CuBH4 complex supported by a single ligand. Angew. Chem., Int. Ed.. 2015, [10] Chu JiaXiang, Zhou QingHai, Li YuXue, Leng XueBing, Chen YaoFeng. Scandium terminal imido complex induced intramolecular C-N bond cleavage and transformation. SCIENCE CHINA-CHEMISTRY[J]. 2014, 57(8): 1098-1105, https://www.webofscience.com/wos/woscc/full-record/WOS:000340084700009.
[11] 楚甲祥, 韩向豪, KEFALIDIS CHRISTOS E, 周吉亮, MARON LAURENT, 冷雪冰, 陈耀峰. Lewis Acid Triggered Reactivity of a Lewis Base Stabilized Scandium-Terminal Imido Complex: C-H Bond Activation, Cycloaddition, and Dehydrofluorination. J. Am. Chem. Soc.[J]. 2014, 136(31): 10894-10897, http://ir.sioc.ac.cn/handle/331003/39083.
[12] Chu Jiaxiang. An yttrium hydride-silane complex as a structural model for a σ-bond metathesis transition state. Angew. Chem., Int. Ed.. 2013, [13] Chu, Jiaxiang, Lu, Erli, Chen, Yaofeng, Leng, Xuebing. Reversible Addition of the Si-H Bond of Phenylsilane to the Sc=N Bond of a Scandium Terminal Imido Complex. ORGANOMETALLICS[J]. 2013, 32(5): 1137-1140, http://www.irgrid.ac.cn/handle/1471x/848130.
[14] 楚甲祥, KEFALIDIS CHRISTOS E, MARON LAURENT, 冷雪冰, 陈耀峰. Chameleon Behavior of a Newly Synthesized Scandium Nitrilimine Derivative. J. Am. Chem. Soc.[J]. 2013, 135(22): 8165-8168, http://www.irgrid.ac.cn/handle/1471x/848127.
[15] Chu Jiaxiang. Reactivity of a scandium terminal imido complex towards inorganic and organometallic halides. Chem. Commun.. 2012, [16] 楚甲祥, 陆而立, 刘智潇, 陈耀峰, 冷雪冰, 宋海滨. Reactivity of a Scandium Terminal Imido Complex Towards Unsaturated Substrates. Angew. Chem.-Int. Edit.[J]. 2011, 50(33): 7677-7680, http://www.irgrid.ac.cn/handle/1471x/618876.
[17] Lu, Erli, Chu, Jiaxiang, Chen, Yaofeng, Borzov, Maxim V, Li, Guangyu. Scandium terminal imido complex induced C-H bond selenation and formation of an Sc-Se bond. CHEMICAL COMMUNICATIONS[J]. 2011, 47(2): 743-745, http://www.irgrid.ac.cn/handle/1471x/618873.

指导学生

现指导学生

王宝禄  硕士研究生  070303-有机化学  

李继勇  硕士研究生  085600-材料与化工  

严胜  硕士研究生  070303-有机化学  

张小虎  硕士研究生  085600-材料与化工  

艾连昆  博士研究生  070303-有机化学