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國儀量子技術(shù)(合肥)股份...

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《Science》!國儀量子EPR助力催化反應(yīng)機理研究

閱讀:167      發(fā)布時間:2024-12-23
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近日,武漢大學雷愛文團隊與中國科學院蘭州化學物理研究所何林團隊在非對稱脲合成領(lǐng)域取得重大突破。該研究成果以“Synchronous recognition of amines in oxidative carbonylation toward unsymmetrical ureas”為題于11月15日發(fā)表在國際頂尖學術(shù)期刊《Science》上。

《Science》!國儀量子EPR助力催化反應(yīng)機理研究

 

 








國儀量子EPR助力,武漢大學團隊再發(fā)《Science》

 

非對稱脲是一類重要的化合物,廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)及材料科學中。通過胺的反應(yīng)來合成非對稱脲被認為是最有效的方法,但由于兩種胺的競爭反應(yīng)性,高選擇性地合成非對稱脲具有挑戰(zhàn)性。至今為止,尚未有一種豐產(chǎn)金屬催化手段能在同一位點上高效高選擇性識別并安裝多種胺。

 

在研究中,借助國儀量子研制的電子順磁共振波譜儀等表征方法,武漢大學雷愛文團隊與中國科學院蘭州化物所何林團隊深入分析了銅鹽與胺間的電子轉(zhuǎn)移過程,并成功探測到反應(yīng)過程中原位生成的銨自由基陽離子自由基及其與DMPO的捕獲自由基物種,為揭示銅離子對仲胺的自由基活化機理提供了關(guān)鍵性證據(jù)。結(jié)合鈷催化劑對伯胺的選擇性親核活化,團隊設(shè)計了“同步識別策略”,實現(xiàn)了1:1摩爾比兩種胺的高效羰基化反應(yīng),成功獲得高選擇性非對稱脲產(chǎn)物。

《Science》!國儀量子EPR助力催化反應(yīng)機理研究

《Science》!國儀量子EPR助力催化反應(yīng)機理研究

 

該成果為非對稱脲類化合物的工業(yè)化生產(chǎn)提供了新思路,有望在醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域帶來廣泛應(yīng)用。也充分展示了國儀量子電子順磁共振波譜儀的精準表征能力,為科研人員深入理解反應(yīng)機理、開發(fā)創(chuàng)新性合成策略提供了有力支持。

 

《Science》!國儀量子EPR助力催化反應(yīng)機理研究

 

 








一場成就客戶的“及時雨”,書寫國產(chǎn)儀器佳話

 

此次成果的背后,還有一段國儀量子與武漢大學團隊攜手共進的故事。2021年10月,武漢大學化學與分子科學學院一臺進口電子順磁共振波譜儀突發(fā)故障,聯(lián)系廠家售后得知維修仍需長時間排期,給院內(nèi)師生帶來了實驗上的困擾。當年12月,在院內(nèi)老師邀請下,國儀量子工程師克服疫情因素,來到現(xiàn)場排查故障,迅速定位到問題在于磁體電源異常,立刻給出了解決方案并于當天完成了硬件維修、性能調(diào)試和標樣測試,使設(shè)備達到正常運行狀態(tài)。

《Science》!國儀量子EPR助力催化反應(yīng)機理研究

 

院方在致國儀量子的感謝中寫道:“儀器故障期間,我院兩個月內(nèi)無法使用該設(shè)備開展相關(guān)實驗,國儀量子提供的支援無異于一場“及時雨”,讓我院多項科研工作得以繼續(xù)開展。在此次儀器設(shè)備維修中,我們看到了國儀量子EPR團隊扎實可靠的技術(shù),也感受到了國產(chǎn)高端科學儀器廠商的擔當精神。團隊響應(yīng)快、能力強、效率高,實為科學儀器廠商之表率。”

 

2023年,武漢大學高等研究院光電納米催化與工業(yè)應(yīng)用研究中心引入了國儀量子研制的電子順磁共振波譜儀,在團隊的研究中發(fā)揮重要作用。

 

 







從技術(shù)到人才,共赴創(chuàng)新未來

 

這一成果的取得,與武漢大學雷愛文團隊在電子順磁共振技術(shù)領(lǐng)域的深入研究密不可分。在過去四個月里,雷愛文團隊連續(xù)在《Science》(2篇)、《Nature》及《Nature Chemistry》上發(fā)表了多篇高水平研究論文(本次成果也是第二篇發(fā)表在《Science》的與EPR應(yīng)用研究相關(guān)的成果)。據(jù)了解,自2015年開始,武漢大學雷愛文團隊每年都會選派成員,參加由中國科學技術(shù)大學蘇吉虎教授牽頭舉辦的電子順磁共振波譜高級研討班,進行扎實的理論與實踐學習。

《Science》!國儀量子EPR助力催化反應(yīng)機理研究

隨著國產(chǎn)電子順磁共振波譜儀持續(xù)取得突破,國儀量子不斷加大對專業(yè)人才隊伍的培養(yǎng)力度。國儀量子聯(lián)合中國科大、中科院自主研制科學儀器應(yīng)用示范中心等核心學術(shù)與產(chǎn)業(yè)資源,打造“EPR高級研討班”“波譜校園行”“EPR應(yīng)用分享交流會”三大課程體系,通過由淺入深的課程設(shè)置和理論與實踐相結(jié)合的培訓(xùn)內(nèi)容,全面推動多學科交叉的磁共振波譜學持續(xù)發(fā)展。

 

今年10月,國儀量子正式發(fā)布了全球首個AI電子順磁共振波譜儀,實現(xiàn)了該領(lǐng)域的重大突破。未來,隨著EPR技術(shù)的不斷進步和產(chǎn)品的持續(xù)創(chuàng)新,這一強大的科研利器必將助力更多科研團隊攻克技術(shù)難關(guān),推動我國在化學、材料、生物等領(lǐng)域的原創(chuàng)性突破不斷涌現(xiàn)。國儀量子也將繼續(xù)秉持“為國造儀”的初心,為中國科技創(chuàng)新提供更全面、有力的支持。

 

 

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