中山大学材料学院柯卓锋

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柯卓锋，中山大学材料科学与工程学院教授、博士生导师。中山大学“百人计划”、广东省自然科学杰出青年、“广东特支”百千万工程青年拔尖人才等。研究兴趣：实验与理论相结合，进行理性催化剂设计，研究分子转化的新方法与新机理，探索其在可再生能源、可再生资源和材料等方面的合成应用。研究成果已在j. am. chem. soc., angew. chem. int. ed., acs catal.等杂志发表sci论文80余篇,h-index=25。课题组依托聚合物复合材料及功能材料教育部重点实验室，科研条件齐全、工作氛围良好。

个人基本简介:
柯卓锋 (Zhuofeng Ke)
职位：理学博士。中山大学“百人计划”副教授，博士生导师。
电话：+86-20-84113071
邮箱：kezhf3@mail.sysu.edu.cn
通讯地址：广州市新港西路135号中山大学化学与化学工程学院丰盛堂C910
邮编：510275

主要经历:
2016至今          中山大学，材料科学与工程学院，副教授/博导
2012－2016      中山大学，化学院，副教授/博导
2009－2012      日本京都大学，福井谦一FIFC研究员
2005－2009      中山大学/美国北德克萨斯大学，物理化学，联合培养博士
2002－2005      中山大学，高分子化学与物理，硕士
1998－2002      中山大学，化学系，本科

学科方向:
1. 反应机理与催化材料设计
2. 催化新方法与可再生能源
3. 催化合成与高分子新材料

荣誉获奖:
广东省自然科学杰出青年(2015)
广东特支计划百千万工程青年拔尖人才(2014)
福井谦一博士后特别研究员基金奖励（2009-2012）
国家留学基金奖励（2007）

主要兼职:
国家自然科学基金面上项目，2017.01-2020.12，主持
国家自然科学基金面上项目，2015.01-2018.12，主持
国家自然科学基金青年项目，2013.01-2015.12，主持
广东省自然科学杰出青年基金，2015.08-2019.08，主持
广东特支计划百千万工程青年拔尖人才，2015.12-2018.12，主持
中山大学“百人计划”启动项目，2012.4-2013.12，主持

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2019自然科学基金面上项目-高效绿色可持续氢转化催化：富电子策略的新型锰系催化剂理论设计
批准号        21973113        学科分类        理论无机化学 ( B030601 )
项目负责人        柯卓锋        负责人职称                依托单位        中山大学
资助金额        66.00万元        项目类别        面上项目        研究期限        2019 年 09 月 09 日 至2019 年 09 月 09 日

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柯卓锋课题组在二氧化碳的硅氢化还原方面取得进展，揭示了SN2线性协作在路易斯酸-过渡金属催化CO2硅氢化的关键作用和重要意义。
       绿色利用二氧化碳的绿色利用，可以获得可持续发展的能源物质、材料及化工产品，具有重要的科学意义及广阔的应用前景。二氧化碳的硅氢化反应可以实现温和条件下二氧化碳的高效转化与利用，是二氧化碳绿色利用的重要途径，因此二氧化碳的硅氢化反应引起人们浓厚的研究兴趣。这一反应中，广受青睐的一种策略是过渡金属配合物和路易斯酸的协同催化，可以实现高效的Si-H键活化并促进C=O双键的还原。
       目前，对该类于过渡金属配合物和路易斯酸协同催化CO2硅氢化反应的机理认识依然众说纷纭。有研究认为路易斯酸配体和过渡金属的协同，通过四元环过渡态是实现Si-H键活化的关键。有研究提出路易斯酸和过渡金属可作为双金属中心，协同稳定离去的氢负离子，从而达成Si-H键活化的目的。也有文献报道路易斯酸可以取代过渡金属中心作为氢负离子的受体，和过渡金属中心共同活化Si-H键，等等。上述反应的机理和特性引发的不同理解甚至争论，有碍进一步发展过渡金属配合物和路易斯酸协同催化CO2硅氢化反应和理性催化剂设计。

       柯卓锋教授课题组近期一直关注协同催化的新机理新模式开发以及理论与实验结合的催化剂设计工作(Chem. Commun., 2019, 55, 6213; J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 5334; Green Chem., 2019, 21, 219; ACS Catal., 2018, 8, 1308; Chem. Sci., 2018, 9, 985; Org. Lett., 2018, 20, 1102; Org. Lett., 2017, 19, 2730; ACS Catal. 2017, 7, 786; Angew. Chem., Int. Ed. 2016, 55, 11897; ACS Catal. 2016, 6, 1655; ACS Catal. 2016, 6, 1263)。为了解决上述路易斯酸-过渡金属催化的机理问题,研究组对PBP-Ni和B(C6F5)3共同催化Si-H键活化和CO2活化进行了系统深入的理论研究。由于硅原子的半金属特性，及sp3杂化的轨道成键特征，柯卓锋教授课题组预计Si-H键断裂应该倾向于线型协作的SN2机理特征，含氧底物亲核进攻Si-H键，氢负离子在过渡金属的作用下离去。而该线型协作的SN2机理特征往往被过去的研究所忽视。
       该工作从理论上指出了路易斯酸-过渡金属催化CO2硅氢化的机理要义：SN2线性协作的重要性。不仅澄清了路易斯酸-过渡金属配合物催化CO2硅氢化反应的机理，也为Si-H键活化方法学和催化剂理性设计提供理论指导。
       这一成果近期发表在ACS Catalysis上，论文第一作者是中山大学材料科学与工程学院的黄晓博士，通讯作者为柯卓锋教授。该工作得到国家自然科学基金、广东省自然科学杰出青年基金等的资助。
      Huang, X., Zhang, K.X., Shao Y.X., Li Y.W., Gu, F.L., Qu L.-B., Zhao, C.Y., Ke, Zhuofeng*. ACS Catal., 2019, 9, 5279–5289., DOI: 10.1021/acscatal.9b00879