清华大学化学系有机化学程津培

shangjian

程津培，有机化学家，中国科学院院士（2001），第三世界科学院院士（TWAS，2001），清华大学基础分子科学中心主任（2012）。1975年毕业于天津师范学院，1981年获南开大学硕士，1987年获美国西北大学博士，1988年到南开大学工作（1995-2000年任副校长），2000-2008年担任国家科技部副部长。现任全国人大常委、教科文卫委员会副主任、致公党中央副主席、国家教育咨询委员会委员、国家科技奖励委员会委员、欧美同学会副会长等职。
程津培教授主要从事物理有机化学研究，主要研究课题包括有机溶剂中各类化学键键能的方法学和实验测定、自由基稳定性理论、一氧化氮（NO）转移的热力学驱动力和机理、NADH辅酶模型的反应的热力学，动力学及机理、负氢热力学、叶立德（Ylide）稳定性的统一标度、离子液体中化合物pKa测定和有机小分子催化不对称有机反应机理等。
程津培教授在Science，Angewandte Chemie Internal Edition，Journal of the American Chemistry Society，The Journal of Organic Chemistry，Organic Letters，Chemistry - an European Journal，Chemical Communications等国内外著名刊物上发表了学术论文200余篇。这些论文已被国际论文他引5000余次，其中单篇最高他引达200余次。2005年获得何梁何利科学与技术进步奖。
代表性论文
1.        Xue, X.; Ji, P.; Zhou, B.; Cheng, J.-P. The Essential Role of Bond Energetics in C-H Activation/Functionalization. Chem. Rev., 2017, 117, 8622–8648.
2.        Yang, C.; Wang, J.; Liu, Y.; Ni, X.; Li, X.; Cheng, J.-P. Study on the Catalytic Behavior of Bifunctional Hydrogen-Bonding Catalysts Guided by Free Energy Relationship Analysis of Steric Parameters. Chem. Eur. J. 2017, 23, 5488-5497.
3.        Li, Z.; Li, X.; Cheng, J.-P. An Acidity Scale of Triazolium-Based NHC Precursors in DMSO. J. Org. Chem. 2017, 82, 9675-9681.
4.        Mao, C.; Wang, Z.-D.; Wang, Z.; Ji, P.; Cheng, J.-P. Weakly Polar Aprotic Ionic Liquids Acting as Strong Dissociating Solvent: A Typical “Ionic Liquid Effect” Revealed by Accurate Measurement of Absolute pKa of Ylide Precursor Salts. J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 5523.
5.        Dong, N.; Zhang, Z.-P.; Xue, X.-S.; Li, X.; Cheng, J.-P. Phosphoric Acid Catalyzed Asymmetric 1,6-Conjugate Addition of Thioacetic Acid to para-Quinone Methides. Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 1460-1464.
6.        Yang, C.; Zhang, E.-G.; Li, X.; Cheng, J.-P. Asymmetric Conjugate Addition of Benzofuran-2-ones to Alkyl 2-Phthalimidoacrylates: Modeling Structure-Stereoselectivity Relationships with Steric and Electronic Parameters. Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 6506-6510.
7.        Li, Z.; Li, X.; Ni, X.; Cheng, J.-P. Equilibrium Acidities of Proline Derived Organocatalysts in DMSO. Org. Lett. 2015, 17, 1196-1199.
8.        Wang, Z.-D.; Li, X.; Ji, P.; Cheng, J.-P. Absolute pKas of Sulfonamides in Ionic Liquids: Comparisons to Molecular Solvents. J. Org. Chem.2016, 81, 11195.
9.        Xue, X.-S.; Wang, Y.; Yang, C.; Ji, P.; Cheng, J.-P. Toward Prediction of the Chemistry in Ionic Liquids: An Accurate Computation of Absolute pK(a) Values of Benzoic Acids and Benzenethiols. J. Org. Chem. 2015, 80, 8997-9006.
10.        Xue, X.; Li, X.; Yu, A.; Yang, C.; Song, C.; Cheng, J.-P. Mechanism and Selectivity of Bioinspired Cinchona Alkaloid Derivatives Catalyzed Asymmetric Olefin Isomerization: A Computational Study J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 7462-7473.

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阳离子对质子型离子液体溶剂化行为的控制

不同于分子溶剂，离子液体完全由阴阳离子构成。基于独特的结构特征，离子液体具有一些传统分子溶剂不具备的优良性质，例如较低的蒸气压、较宽的电化学窗口和较好的热稳定性等。此外，由于离子液体阴阳离子具有可修饰性，一些功能化的材料以及催化剂可以通过理性的设计得以实现。近年来，离子液体成为研究和应用的热点，广泛应用于催化以及生物降解过程、电池支撑电解质和材料科学等领域。此外，离子液体可以作为一种优良的溶剂应用于有机合成。

然而，相比于大量离子液体应用的研究，人们对离子液体的基础研究却相对滞后。众所周知，化学反应实质上是化学键的重组，溶剂对化学键能的影响较大，尤其是异裂能。人们在分子溶剂方面对化学键能的研究很多，并由此建立了一系列的检验规律。然而，类似研究在离子液体中却相对较少，人们对于离子液体中化学键的断裂难易程度、离子液体对有机化合物的溶剂化效应与分子溶剂的相同和不同点等问题的了解还处于原始阶段，严重制约了离子液体中化学研究的发展。清华大学基础分子科学中心的程津培教授课题组近年来采用经典的紫外指示剂重叠法，在4种非质子型离子液体中对一系列常见有机化合物的键异裂能（pKa）进行了精准的测定，并通过大量准确可靠的键能数据分析，发现离子液体不同于分子溶剂的特殊溶剂化行为。

质子型离子液体由于具有可解离的质子，从而具有非质子型离子液体不可比拟的特性。程津培教授课题组选取DBU类型的质子型离子液体[DBUH][OTf]作为介质，对一系列碳酸、羧酸、酚类、铵盐以及唑类等结构和电性上具有较大差别的底物进行pKa测定，并对铵盐类化合物阴离子对测定的pKa进行考察。结果表明，铵盐类化合物的阴离子种类对测定的结果没有影响，从而证明盐类化合物在质子型离子液体与非质子型离子液体中类似，处于自由解离状态，而不是以介电常数作为判定依据得出缔合态。这些化合物在水中酸度数据的线性自由能表明，质子型离子液体阳离子上氢的个数对不同质子型离子液体的溶剂化行为起着决定性的作用。该工作实现了对质子型离子液体的理性设计，其中理论计算方法的建立提供了必要的参考。这一成果近期发表在Chemical Science 上，文章的第一作者是清华大学的博士后王振（现工作单位为安阳工学院化学系）。

该论文作者为：Zhen Wang, Feixiang Gao, Pengju Ji, Jin-Pei Cheng

Unexpected solvation-stabilisation of ions in a protic ionic liquid: insights disclosed by a bond energetic study

Chem. Sci., 2018, 9, 3538, DOI: 10.1039/C7SC05227H

hongxiang

2018年11月17日下午14：30，著名有机化学家，中国科学院院士，第三世界科学院院士，清华大学基础分子科学中心主任清华大学化学系程津培教授应邀来我院讲学，在知行楼第二报告厅室作题为“化学键的研究与应用新进展”的学术报告。化学化工学院和国家单糖工程中心师生参加了此次报告会。
程津培院士主要从事物理有机化学研究，包括有机溶剂中各类化学键键能的方法学和实验测定、自由基稳定性理论、一氧化氮转移的热力学驱动力和机理、NADH辅酶模型的反应的热力学，动力学及机理、负氢热力学、叶立德稳定性的统一标度、离子液体中化合物pKa测定和有机小分子催化不对称有机反应机理等。本次讲座程津培院士主要介绍了他们课题所搭建的化学键键能组数据库iBond的应用以及化合物pKa测定方面的研究工作。报告之后，程津培院士与参会师生就相关学术问题进行了深入的讨论。
程津培院士，1975年毕业于天津师范学院，1981年获南开大学硕士，1987年获美国西北大学博士。1988年到南开大学工作（1995-2000年任副校长），2000-2008年担任国家科技部副部长。现任全国人大常委、教科文卫委员会副主任、致公党中央副主席、国家教育咨询委员会委员、国家科技奖励委员会委员等职。鉴于其在有机化学领域的突出贡献，程津培院士于2005年获得何梁何利科学与技术进步奖，2012年获中国化学会-中国石油化工股份有限公司化学贡献奖，2013年获中国化学会物理有机成就奖。

paoshan

2019自然科学基金重点项目-化学键能量学数据库建设与拓展
批准号        21933008       
学科分类        化学大数据挖掘 ( B030803 )
项目负责人        程津培       
依托单位        清华大学
资助金额        300.00万元       
项目类别        重点项目       
研究期限        2020 年 01 月 01 日 至2024 年 12 月 31 日