大连理工大学化工学院赵建章

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赵建章，大连理工大学化工学院，精细化工国家重点实验室教授，博士生导师。河北大学本科；吉林大学硕士、博士；2000-2005年分别在韩国浦项理工大学、德国马普研究所(哈勒)、英国巴斯大学从事博士后研究工作；获教育部新世纪优秀人才支持计划。主要研究方向：分子光化学与光物理（合成化学、稳态吸收与发光光谱、飞秒/纳秒瞬态吸收光谱、理论化学计算等）。在JACS, Angew. Chem, Chem.Sci.,ChemComm., J. Phys. Chem. JOC等期刊发表论文180余篇，他引近7000次，H 指数：52。被Elsevier连续三年（2014、2015、2016年）列入中国大陆高被引用学者榜单。2016年获辽宁省科学技术奖励一等奖（自然科学类）。应邀在英国、爱尔兰、瑞典、法国等国家及地区举办的国际学术会议上作大会报告、邀请报告。


赵建章
基本信息Personal Information
教授 博士生导师 硕士生导师
性别：男
毕业院校：吉林大学
学位：博士
在职信息：在职
所在单位：化工学院
学科：有机化学 应用化学 物理化学
办公地点：西部校区E座208房间
联系方式：0411－84986236
电子邮箱：zhaojzh@dlut.edu.cn
个人简介Personal Profile
2000年毕业于吉林大学，获理学博士学位（有机化学）。先后获得国家自然科学基金委主任基金以及面上项目 (20634040, 20972024, 21073028，21273028, 21473020); 教育部新世纪优秀人才支持计划(NCET-08-0077), 教育部博士点基金(200801410004), 英国皇家学会(RS)-NSFC联合资助项目(21011130154), 英国皇家学会(RS)-国家留学基金管理委员会联合资助项目; 瑞士-中国科技合作项目(EG21-092011), 爱尔兰科学基金会E.T.S. Walton访问学者(11/W.1/E2061)等项目的资助。应邀在中国、韩国、英国、爱尔兰、香港、土耳其、日本、美国、瑞典、法国等国家及地区举办的学术会议上做学术报告（大会报告、邀请报告）；并应邀到复旦大学、南京大学、福州大学、暨南大学、中科院长春应化所等做学术报告。现有主要研究方向是分子光化学与光物理，主要从事有机化合物三重激发态的产生、调控和应用研究。主要涉及三重态光敏剂的分子设计与合成、性质研究以及应用基础研究。
教育经历Education Background
1986.91989.7河北省宁晋县四芝兰高中无
1996.92000.7吉林大学博士
1993.91996.7吉林大学化学硕士
1989.91993.7河北大学化学学士
工作经历Work Experience
2005.42005.6美国乔治亚州立大学博士后
2003.42005.3英国巴斯大学化学系高级研究人员
2001.92003.4德国马普研究所博士后
2000.82001.8韩国浦项理工大学博士后
1996.92000.7吉林大学讲师
研究方向Research Focus
本课题组的现有主要研究方向是分子光化学与光物理，主要从事有机化合物三重激发态的产生、调控和应用研究。主要涉及三重态光敏剂的分子设计与合成、性质研究以及应用基础研究，在工作中使用多种稳态与瞬态光谱。
社会兼职Social Affiliations
研究领域
Photochemistry and Photophysics; Steady State and Time-Resolved Optical Spectroscopies. The photophysical processes we are interested in include energy transfer, electron transfer, and intersystem crossing.


论文成果
6,6'-Bis-substituted BINOL Boronic Acids as Enantioselective and Chemoselective fluorescent chemosensors for D-sorbitol.Tetrahedron 2008,64:1309–1315
Cis/trans Configurations of the Peptide C-N bonds: Isomerization and Photoswitching..J. Phys. Org. Chem. 2007,,20(11):810-820.
Simple Bisthiocarbonohydrazones as Sensitive, selective, Colorimetric, and Switch-On Fluorescent Chemosensors for Fluoride Anions.Chem. Eur. J. 2007,13:2880–2892.
Fluorescence Quenching in a Dual Fluorophore Boronic Acid Receptor Enhances the Chiral Discrimination of the Receptor for Tartaric Acid.Chem. Commun, 2005:1889–1891.
An Enantioselective Fluorescent Sensor for Sugar Acids..J.Am.Chem.Soc. 2004,126:16179–16186.
cis/trans Photoisomerization of Secondary Thiopeptide Bonds..Chem. Eur. J. 2004,,10:6093–6101.
科研项目
非贵金属咔咯配合物的合成与光物理性质的研究, 国家自然科学基金项目, 2017/12/15, 进行
太阳能光催化实验样品的合成与表征, 企事业单位委托科技项目, 2010/11/01-2011/12/31, 完成
光催化剂敏化染料样品的合成与表征, 企事业单位委托科技项目, 2012/10/01-2013/10/01, 完成
氟硼吡咯(BODIPY)三重激发态的调控规律研究, 国家自然科学基金项目, 2016/08/17, 进行
基于分子内共振能量转移的宽谱带吸收有机三重态光敏剂的制备和若干基本光物理问题的研究, 国家自然科学基金项目, 2014/09/01, 进行
手性探针的合成与性能研究, 主管部门科技项目, 2006/01/01-2008/03/31, 完成

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光驱动电荷分离是自然界光合作用的关键步骤，是将太阳能转化为化学能的重要途径。设计有机电子给受体化合物，获得具有长寿命、高能量的电荷分离态，对人工光合作用、光催化、以及基础光化学研究，都具有重要的意义。
         为了在有机电子给受体分子中获得长寿命电荷分离态，通常采用具有多步电子转移特点的分子结构，其中相邻的电子给体和受体之间电子耦合作用较强，以保证快速的电荷分离，而最终的电荷分离态中电子给受体之间电子耦合作用较弱，可减慢电荷复合过程，从而获得长寿命电荷分离态。但经过多步电子转移后，得到的电荷分离态往往具有较低的能量，不利于驱动后续的氧化还原反应，而且这类化合物的合成比较复杂。因此，如何在具有简单结构的有机小分子中获得长寿命、高能量的电荷分离态，是光化学领域的研究重点之一。

          近日，精细化工国家重点实验室赵建章教授课题组在长寿命电荷分离态的获取方面取得了新进展，通过以闭环罗丹明（Rho）为电子给体，均苯四酰亚胺（PI）或硫代均苯四酰亚胺（PIS）为电子受体，制备了具有正交构型的新型螺环罗丹明类电子给受体二元化合物，通过电子自旋控制作用，获得了长寿命电荷分离三重态（3CT）。该新型罗丹明化合物的结构特点是，使用具有大共轭结构的PI单元，代替罗丹明化合物中通常采用的9-位苯环，PI单元同时作为强电子受体，罗丹明为内酰胺结构的氨基呫吨单元作为电子给体，通过螺环季碳原子和受体PI连接，使二元化合物中电子给受体通过刚性、正交构型相联接，完全抑制了给体和受体之间的旋转，并且这种完全刚性的几何构型有利于自旋轨道电荷转移系间窜越(SOCT-ISC), 最终形成电荷分离三重态。单晶X-射线衍射分子结构的测定证实了电子给体和受体的二面角为87°，接近于垂直构型。3CT态比常见的1CT态的寿命要长，因为3CT态向基态（S0）的电荷复合是电子自旋禁阻的（即3CT®S0为系间窜越过程，而1CT®S0为内转换过程）。
         该课题组通过与俄罗斯科学院Zavoisky理化研究所Voronkova教授、意大利帕多瓦大学化学系Barbon 博士、土耳其安卡拉大学工程物理系Yaglioglu教授的合作，利用多种谱学手段对化合物的电荷分离进行了研究。飞秒瞬态吸收光谱表明PI-Rho电荷分离过程时间常数为0.6 ps，纳秒瞬态吸收光谱显示其生成了长寿命电荷分离态（2.6 μs）。在PI-Rho-S中，电荷分离态寿命缩短至289 ns。时间分辨电子顺磁共振波谱（Time-resolved EPR）证实PI-Rho和PI-Rho-S生成了电荷分离三重态，3CT态的零场分裂参数(|D| = 540 MHz) 比对照化合物均苯四酰亚胺的定域三重态小得多（1700 MHz～3234 MHz）。而普通的光谱方法不能区分1CT态与3CT态。DFT计算表明PI-Rho的电荷分离三重态能级比较高（2.61 eV），有利于驱动氧化还原反应。该研究工作对通过紧凑型电子给体-受体二元化合物获得长寿命电荷分离态，以及基于罗丹明的新型衍生物的制备，提供了一种新思路。
         论文第一作者为化工学院博士生陈曦。该工作受到了国家自然科学基金等项目的资助。
         论文链接：https://doi.org/10.1002/anie.202203758