日前，甘肃省科技厅公布了2021年度甘肃省科学技术奖授奖项目。兰州大学功能有机分子化学国家重点实验室王为教授研究团队（主要完成人：王为、丁三元、马天琼）申报的“有机多孔材料的创制”项目荣获甘肃省2021年度自然科学奖特等奖。
         多孔材料在催化、吸附、离子交换、生物医药、能源、环境、光电材料等前沿领域具有广阔的应用前景。有机多孔材料的创制，需要在微观世界里实现从“有机砌块”到“房间”、“楼层”、“楼体”直到“楼群”的多层级精准制造。这一从纳米到厘米层级的跨尺度共价组装，涉及在肉眼难辨的多个尺度和维度上解决“楼如何盖、质量如何控制、楼怎么用”等全新的科学难题。

         十五年来，王为教授课题组聚焦“如何实现跨尺度精准共价组装”这一关键科学难题，在有机多孔材料这一交叉学科领域开展了系统性原创性的研究工作。该课题组系统发展了动态共价键组装化学，实现了从无序、到有序多晶、再到单晶有机多孔材料创制的递进式突破，解决了该类高精尖材料的创制难题，从而将共价组装化学的发展提升到新的精度和复杂度。在此基础上，他们开拓了有机多孔催化这一研究方向，率先实现了有机多孔材料在负载催化、不对称催化和光催化等领域的创新应用，从而为均相催化和工业多相催化的融合提供了新的可能。同时，他们建立发展了原位固体核磁共振这一特色表征工具，获得了高时空分辨率的动态结构信息，为阐明有机多孔材料的构效关系等提供了关键数据。
         统计数据表明，王为教授课题组是最早开展有机多孔材料研究的小组之一，并在国际上引领了晶型有机多孔材料领域的发展。他们研发的LZU(兰州大学英文首字母缩写)系列新材料获得了国际同行的普遍认可和广泛关注。申报2021年甘肃省科学技术奖的授权专利8件；27篇研究工作篇均引用超过200次，被世界范围内72个国家的800余家研究机构、包括多个诺贝尔化学奖获得者课题组跟进研究。在晶型有机多孔材料领域发表的近3000篇研究工作中，该课题组有3篇论文的引用排名居于世界前15位。创制LZU-1材料的研究工作（J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 19816，单篇引用1300余次），被Science等期刊评价为晶型有机多孔材料领域“实现多相催化的首例”，“为二维有机高分子催化剂展现了一个有希望的未来” 。LZU-8材料识别金属离子的研究工作（J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 3031，单篇引用760余次）被Nature Chem.期刊的新闻与观点栏目评述为“显示出巨大的应用前景”。LZU-111和LZU-79等大尺寸单晶的创制（Science 2018, 361, 48，单篇引用460次）被多方评价为“里程碑”式的工作，Science期刊曾以“生长COF晶体的动态艺术”为题专文评述。

2021年10月14至17日，由中国化学会主办，物理有机化学专业委员会和中国科学院上海有机化学研究所联合承办的第十四届全国物理有机化学学术会议在上海召开。会议期间举行了“中国化学会物理有机化学奖”的颁奖仪式。“中国化学会物理有机化学奖”每两年评选一次，每次评选“物理有机化学奖”、“物理有机化学青年奖”和“物理有机化学新人奖”各两名。本届“中国化学会物理有机化学奖”授予上海交通大学丁奎岭院士和兰州大学功能有机分子化学国家重点实验室王为教授。

        王为教授1988至1998年在兰州大学化学系攻读本科、硕士和博士学位。2000年起在德国斯图加特大学和美国南加州大学从事博士后等研究工作。2006年起回母校任职至今，王为教授在有机多孔材料这一化学与材料交叉学科领域开展了从精准构筑、功能实现到构效关系阐明的基础研究工作。在精准构筑方面，聚焦“跨尺度精准共价组装”这一科学问题，发展了动态共价键组装化学，实现了一系列从无序、到有序多晶、再到单晶有机多孔材料的创制。在功能应用方面，实现了“有机小分子催化”与“多孔材料”的交叉融合，拓展了共价有机框架材料在催化、手性催化、光催化等领域的一系列应用。在构效关系阐明方面，采用原位固体核磁共振等特色研究手段，获得了高时空分辨率的动态结构数据，为阐明跨尺度共价组装过程中的物理有机化学提供了核心信息。

题  目：共价有机框架材料：从共价组装 、 结构表征到功能应用
报告人：王为  教授

报告人简介：
王为，教育部“长江学者”特聘教授、国家杰出青年科学基金获得者、博士生导师；兰州大学功能有机分子化学国家重点实验室主任。1988至1998年在兰州大学化学系攻
读本科、硕士和博士学位。2000年起在德国斯图加特大学和美国南加州大学从事博士后等研究工作。2006年起回母校任职至今。研究兴趣：多孔材料的设计合成、表征、催
化以及催化反应机理阐明。在Science, J. Am. Chem. Soc.，Angew. Chem. Int. Ed.，Chem. Soc. Rev.，Acc. Chem. Res.，Chem. Eur. J.等学术期刊发表SCI论文90余篇。
共价有机框架（Covalent Organic Frameworks, 简称COFs）是近十年来发展起来的一种新型多孔材料。其结构特征包括有机组分、共价键连、以及晶型有序多孔结构等。精巧的榫卯结构设计和可控的共价键连组装能实现从二维到三维的各种共价有机框架的构筑。这一共价组装过程不仅得到有序、延展、多样的晶型高分子物种，同时也构造出特有的结构和功能要素：孔。本汇报将围绕共价有机框架材料中有序孔结构的构筑、表征和应用展开。我们将重点汇报以下内容：如何采用共价组装实现晶型结构的精准构筑；如何实现结构和功能的“一箭双雕”组装；如何精细表征晶型有序的多孔结构；以及如何实现基于其结构特征的功能化应用。


时间：2018年11月07日（15:00~16:00）
地点：新化工院B106
                                                                             湖南大学化学生物传感与计量学国家重点实验室

                                                                                     2018年11月7日

Science: COF的单晶XRD结构表征手段

在兰州大学王为教授，北京大学孙俊良教授和美国加州大学伯克利分校Omar M. Yaghi教授（共同通讯作者）的带领下，与伯克利全球科学研究所，百时美施贵宝公司和天津化学化工协同创新中心合作，报告了一种使用苯胺作为调制剂来生长由强亚胺键（~600 kJ/mol）固定在一起的高质量三维（3D）多孔COF大单晶。苯胺具有与COF成分相似的反应性，但是它是单官能的，并且作为成核的抑制剂，因此改变了结晶过程。高质量的晶体允许收集高达0.83Å分辨率的单晶X射线衍射数据，从而产生明确的解决方案和精确的各向异性细化。具体地，破解亚胺基COF-300中的相互渗透程度，并确定水合形式的COF-300中的水的排列。COF-303的反向亚胺连接性与非反向类似物不同，并且获得了等网状扩展的COF（LZU-79）的晶体结构。此外，团队用罕见的lon-b-c3拓扑结构解决并改进了新合成的手性LZU-111的单晶结构。

文献链接：Single-crystal x-ray diffraction structures of covalent organic frameworks（Science, 2018, DOI：10.1126/science.aat7679）

报告题目：共价有机框架材料：从共价组装到催化应用

报告人：王为，兰州大学化学化工学院教授、国家杰青、长江学者

时间：5月4日 13:30

地点：华东理工大学化学与分子工程学院实验四楼207室

报告人介绍：

王为，兰州大学化学化工学院教授、博士生导师。本科（1992）、硕士（1995）和博士（1998）均就读于兰州大学化学系。2000年起在德国斯图加特大学和美国南加州大学从事研究工作。2006年起回母校任职。入选教育部“长江学者”特聘教授（2006）、“新世纪百千万人才工程”国家级人选（2007）、国家自然科学基金委杰出青年科学基金获得者（2014）、中组部“万人计划”科技创新领军人才（2018）等。现任功能有机分子化学国家重点实验室主任、兰州大学学术委员会副主任等学术兼职。在多孔催化剂材料的设计合成、表征、催化、催化反应机理方面开展研究工作。