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焦雷

 

        我的研究方向是有机合成化学。从自然界中的有机生命体到我们的一日三餐,从液晶显示屏到用于治疗疾病的化学药物,这些与人类生活息息相关的物质大部分是由有机化合物组成的。这些有机分子具有什么样的结构,他们结构和功能的关系如何,怎样通过人工方法进行高效合成并创造具有独特功能的新物质,是有机化学所关注的问题。一个多世纪以来,有机化学家们一直在不懈地探索更加高效、绿色的有机物质转化手段,同时也在不断求索有机物质转化过程中的科学规律和奥秘。

 

        在现代有机合成化学研究中,对化学反应机理的深入理解和认识正扮演着越来越重要的角色。人们不仅期待更多有机化学新反应、新方法的发现为现有的有机物质转化途径带来革命性的飞跃,同时更期望通过对这些反应机理的深入研究为有机合成理论的发展带来新的突破。对反应机理的研究一方面使有机合成化学中的大量感性认识升华为规律性的理性认识;另一方面可以预测和指导新型有机合成反应的设计。我的研究兴趣集中在对重要的有机合成反应进行机理研究,以及在机理研究的指导下进行新反应、新催化剂的设计,以期解决有机合成化学中具有挑战性的问题。例如,在有机合成中常用的均相催化过程中,很多有前景的催化反应因为催化剂的催化机制、构效关系和失活途径不明确而大大限制了它们的应用。我采取的研究方法是以有机化学反应的动力学特征为探针,结合原位光谱、中间体分离鉴定和计算化学等手段,对这些有机合成反应中所涉及的重要科学问题进行研究,阐明这些反应过程中的化学规律。我们的梦想是基于机理研究所获得的规律指导分子结构设计,获得新的催化剂,使以往难以达到的高效有机物质转化反应成为可能。

 

        焦雷,1983年出生,2005年于北京大学化学与分子工程学院获学士学位,2010年于北京大学化学与分子工程学院获有机化学博士学位,2010-2013年于德国慕尼黑工业大学化学系从事博士后研究。2014年入选中组部“青年千人计划”,进入清华大学化学系基础分子科学中心任副教授。

 

        其博士期间的主要研究工作集中于一价铑催化的新型环加成反应的发展、机理研究及其在天然产物全合成中的应用,博士论文获2012年全国优秀博士学位论文。博士后期间获德国洪堡基金的资助,开展钯催化的芳香氮杂环化合物区域选择性烷基化反应的新方法及机理研究。期间的研究成果实现了吲哚以及吡咯的高选择性α位烷基化,并成功将其应用于多个天然产物分子的全合成,于2014年获得Thieme Chemistry Journals Award。目前的研究方向包括以动力学为基础的有机反应机理研究、机理研究指导的新反应、新催化剂设计以及复杂天然产物的全合成研究。

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