复旦大学高分子科学系潘翔城

fudaoyuan

潘翔城,复旦大学。于2014年获得美国匹兹堡大学有机化学博士学位后，于2014年至2017年在美国卡内基梅隆大学Matyjaszewski院士课题组从事博士后研究工作。2017年加入复旦大学高分子科学系担任青年研究员和课题组组长。长期致力于可控自由基聚合和有机高分子材料合成化学方面的研究，主要围绕外界调控的可控自由基聚合体系开展工作。其主要研究成果包括1）水相中光调控的金属催化的原子转移可控自由基聚合（Atom transfer radical polymerization, ATRP），并拓展至生物体系；2）光调控的非金属ATRP催化体系的机理研究，对反应本质进行深刻理解并彻底解决传统ATRP反应具有金属残留等问题；3）在开展独立工作后，提出并实现由氧气引发和调控的可控自由基聚合，解决了氧气抑制自由基聚合的瓶颈，并实现氧气分子作为时空的调控机制。

共计发表学术论文30余篇，引用1400余次，h-index 20。其中以通讯作者或第一作者发表论文16篇，其中包括J. Am. Chem. Soc. （5篇），Angew. Chem. Int. Ed. （2篇），Chem. Soc. Rev.（1篇），Prog. Polym. Sci. （1篇），Macromolecules （1篇），ACS Macro Lett. （2篇）等，其中4篇论文被评为ESI高被引论文（Highly Cited Papers）。

联络邮箱: panx＠cfudan.edu.cn

工作经历                              

2017起    复旦大学，高分子科学系，青年研究员

2014-2017 美国卡内基梅隆大学，化学系，博士后研究员

                  导师：KrzysztofMatyjaszewski

2010-2014 美国匹兹堡大学，化学系，研究助理

                  导师：Dennis P. Curran

        

教育背景         

2014年  美国匹兹堡大学，哲学博士学位

               专业：有机化学

2009年  美国东华盛顿大学，最高荣誉理学学士

               专业：化学与生物化学

2009年  上海师范大学，理学学士（联合培养双学位）

                专业：应用化学

        

代表性奖项及荣誉         

2015年  《四面体》期刊年度十佳审稿人

2012年  美国匹兹堡大学化学系，优秀研究生

2009年  美国匹兹堡大学化学系，教务长研究员奖

2009年  美国东华盛顿大学，化学与生物化学系杰出毕业生奖章

研究领域

高分子材料被广泛应用于生活中的各个领域，高分子化学合成是高分子学科的重要基石，为发展适应时代所需要的高级材料（例如自修复材料、柔性电极、仿生器官等）提供了切实可行的方法。本课题组致力于将前沿的有机化学及高分子化学相结合，解决传统高分子化学合成中所具有的挑战性问题并开拓高分子化学合成中的相关分支。其具体研究兴趣方向为：   

1、设计并合成新型种类单体

2、发展新型聚合方法和高效率后修饰手段

3、大规模高效制备序列可控高分子

4、合成新型高分子并研究其自组装行为并应用于材料科学

近期论文

Oxygen initiated and regulated controlledradical polymerization under ambient conditions.

Chunna Lv, Congze He, Xiangcheng Pan*

Angew. Chem. Int. Ed., 2018, ASAP.

Externally Controlled Atom Transfer RadicalPolymerization.

Xiangcheng Pan,* Marco Fantin, Fang Yuan,Krzysztof Matyjaszewski*

Chem. Soc. Rev., 2018, ASAP

Ultrasonication-Induced Aqueous AtomTransfer Radical Polymerization.

Zhenhua Wang, Zhanhua Wang, Xiangcheng Pan,Liye Fu, Sushil Lathwal, Mateusz Olszewski, Jiajun Yan, Alan E. Enciso, ZongyuWang, Hesheng Xia, Krzysztof Matyjaszewski

ACS Macro. Lett., 2018, 7(3), 275-280.

Single-ion Homopolymer Electrolytes withHigh Transference Number Prepared by Click Chemistry and PhotoinducedMetal-free ATRP.

Sipei Li, Alexander I. Mohamed, VikramPande, Han Wang, Julia Cuthbert, Xiangcheng Pan, Hongkun He, Zongyu Wang,Venkatasubramanian Viswanathan, Jay F. Whitacre, Krzysztof Matyjaszewski

ACS Energy Lett., 2018, 3(1), 20-27.

Polymerization-induced self-assembly ofacrylonitrile via ICAR ATRP.

Guowei Wang, Zongyu Wang, Bongjoon Lee, RuiYuan, Zhao Lu, Jiajun Yan, Xiangcheng Pan, Yang Song, Michael R. Bockstaller,Krzysztof Matyjaszewski

Polymer, 2017, 129, 57-67.

Photoinduced Iron-Catalyzed Atom TransferRadical Polymerization with ppm Levels of Iron Catalyst under Blue LightIrradiation.

Sajjad Dadashi-Silab, Xiangcheng Pan,Krzysztof Matyjaszewski

Macromolecules, 2017, 50 (20), 7967–7977.

Enhancing Mechanically Induced ATRP byPromoting Interfacial Electron Transfer from Piezoelectric Nanoparticles to CuCatalysts.

Zhenhua Wang, Xiangcheng Pan, Lingchun Li,Marco Fantin, Jiajun Yan, Zongyu Wang, Zhanhua Wang, Hesheng Xia, KrzysztofMatyjaszewski

Macromolecules, 2017, 50 (20), 7940–7948.

A Fatty Acid-Inspired Tetherable Initiatorfor Surface-Initiated Atom Transfer Radical Polymerization.

Jiajun Yan, Xiangcheng Pan, Zongyu Wang,Zhao Lu, Yi Wang, Li Liu, Jianan Zhang, Chien Ho, Michael R. Bockstaller,Krzysztof Matyjaszewski

Chem. Mater., 2017, 29 (11), 4963–4969.

Temporal Control in Mechanically ControlledAtom Transfer Radical Polymerization Using Low ppm of Cu Catalyst.

Zhenhua Wang,+ Xiangcheng Pan,+ Jiajun Yan,Sajjad Dadashi-Silab, Guojun Xie, Jianan Zhang, Zhanhua Wang, Hesheng Xia,Krzysztof Matyjaszewski

ACS Macro. Lett., 2017, 6 (5), 546-549.

Automated Synthesis of Well-DefinedPolymers and Biohybrids by Atom Transfer Radical Polymerization Using a DNASynthesizer.

Xiangcheng Pan,+ Sushil Lathwal,+ StephanieMack, Jiajun Yan, Subha R. Das, Krzysztof Matyjaszewski

Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 2740. (+Equally contribution, Hot Paper)

Phenyl Benzophenothiazine as a VisibleLight Photoredox Catalyst for Metal-Free Atom Transfer Radical Polymerization.

Sajjad Dadashi-Silab,+ Xiangcheng Pan,+Krzysztof Matyjaszewski

Chem. Eur. J., 2017, 23 (25), 5972-5977. (+Equally contribution, invited, special issue, Hot Paper).

A Simplified Fe-based PhotoATRP Using OnlyMonomers and Solvent.

Xiangcheng Pan, Nikhil Malhotra, SajjadDadashi-Silab, Krzysztof Matyjaszewski

Macromol. Rapid Commun., 2017, 38 (13),1600651. (Invited submission, special issue: Polymers and Light).

Influence of Spacers in TetherableInitiators on Surface-Initiated Atom Transfer Radical Polymerization (SI-ATRP).

Jiajun Yan, Xiangcheng Pan, Zongyu Wang,Jianan Zhang, Krzysztof Matyjaszewski

Macromolecules, 2016, 49 (23), 9283-9286.

Polymerization-Induced Self-Assembly (PISA)Using ICAR ATRP at Low Catalyst Concentration.

Guowei Wang, Michael Schmitt, Zongyu Wang,Bongjoon Lee, Xiangcheng Pan, Liye Fu, Jiajun Yan, Sipei Li, Guojun Xie,Michael R. Bockstaller, Krzysztof Matyjaszewski

Macromolecules, 2016, 49, 8605-8615.

Facile Arm-First Synthesis of Star BlockCopolymers via ARGET ATRP with ppm Amounts of Catalyst.

Hangjun Ding, Sangwoo Park, MingjiangZhong, Xiangcheng Pan, Joanna Pietrasik, Christopher John Bettinger, KrzysztofMatyjaszewski

Macromolecules, 2016, 49, 6752–6760.

Photomediated Controlled RadicalPolymerization.

Xiangcheng Pan, Mehmet Atilla Tasdelen,Joachim Laun, Thomas Junkers, Yusuf Yagci, Krzysztof Matyjaszewski

Prog. Polym. Sci., 2016, 62, 73-125.

Enhancing Initiation Efficiency inMetal-free Surface-initiated Atom Transfer Radical Polymerization (SI-ATRP).

Jiajun Yan, Xiangcheng Pan, MichaelSchmitt, Zongyu Wang, Michael R. Bockstaller, Krzysztof Matyjaszewski

ACS Macro Lett., 2016, 5, 661–665.

Mechanism of Photoinduced Metal-Free AtomTransfer Radical Polymerization: Experimental and Computational Studies.

Xiangcheng Pan, Cheng Fang, Marco Fantin,Nikhil Malhotra, Woong Young So, Linda A. Peteanu, Abdirisak A. Isse, ArmandoGennaro, Peng Liu, Krzysztof Matyjaszewski

J. Am. Chem. Soc., 2016, 138, 2411–2425.

Photoinduced Atom Transfer RadicalPolymerization with ppm Cu Catalyst by Visible Light in Aqueous Media.

Xiangcheng Pan, Nikhil Malhotra, AntoninaSimakova, Zongyu Wang, Dominik Konkolewicz, Krzysztof Matyjaszewski

J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 15430–15433.

Photoinduced Fe-Based Atom Transfer RadicalPolymerization in the Absence of Additional Ligands, Reducing Agents, andRadical Initiators.

Xiangcheng Pan, Nikhil Malhotra, JiananZhang, Krzysztof Matyjaszewski

Macromolecules, 2015, 48, 6948–6954.

fudaoyuan

复旦大学潘翔城研究员课题组发表综述：关于外部调控的原子转移自由基聚合

原子转移自由基聚合（Atom Transfer Radical Polymerization，简称ATRP）是以简单的有机卤化物为引发剂、过渡金属配合物为催化剂，通过原子转移机理，在活性种与休眠种之间建立可逆的动态平衡，通过快引发、慢增长、降低自由基浓度，从而实现了对自由基聚合反应的可控。该概念最早于1995年由Matyjaszewski教授提出（J. Am. Chem. Soc. 1995, 117(20), 5614−5615.）。在短短二十几年的时间里，原子转移自由基聚合迅速成为高分子合成领域的研究前沿。

近年来，通过光化学、电化学等外部调控手段控制反应的进行得到了学术圈的广泛关注。通过外部调控，可精确地控制反应所发生的时间和位置，这对聚合反应而言更为重要。该综述首先对原子转移自由基聚合的发展历史做了回顾，然后分章节系统地梳理了几种不同的外部调控手段：电调控、光调控、机械力调控、化学调控和温度调控等。最后，作者也对该领域现存的挑战和未来发展方向提出了展望。

复旦大学高分子科学系暨聚合物分子工程国家重点实验室的潘翔城研究员课题组和美国卡内基梅隆大学Krzysztof Matyjaszewski教授课题组受邀在Chem. Soc. Rev.上撰写并以题目为Externally controlled atom transfer radical polymerization发表相关综述。潘翔城研究员和Matyjaszewski 教授为共同通讯作者。

论文链接：

http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2018/cs/c8cs00259b#!divAbstract

xiaofengliu

2018年自然科学基金面上项目-基于硼自由基化学的高分子合成研究
批准号        21871056        学科分类        金属蛋白（酶）化学 ( B010401 )
负责人        潘翔城        职称                单位名称        复旦大学
资助金额        65万元        项目类别        面上项目        起止年月        2019年01月01日 至 2022年12月31日

tylao

超高分子量聚合物具有优异的力学性能、热稳定性和独特的相分离行为，广泛的应用于生物医学和现代材料中。在传统的自由基聚合中，由于自由基浓度高，聚合物链会发生大量的不可逆终止。因此，利用外源自由基引发合成超高分子量聚合物非常具有挑战性。近日复旦大学高分子科学系和聚合物分子工程国家重点实验室潘翔城课题组在Cell Reports Physical Science报道了通过使用B-烷基儿茶酚硼烷的自氧化引发机制，缓慢释放烷基自由基，并合理设计烷基自由基的结构，降低自由基浓度使副反应最小化，实现了超高分子量聚合物的定量合成（图1）。

图1. 硼烷自由基引发剂与氧气共引发的可控自由基聚合

       作者设计并合成了具有不同烷基取代基的一系列只产生一分子烷基自由基的B-烷基儿茶酚硼烷（RBCat）作为该可控自由基聚合中的自由基引发剂。空气中的氧气与RBCat以氧化形式（ROOB-Cat）结合而被存储，经自氧化后缓慢释放一分子烷基自由基。根据极性匹配原则，该烷基自由基优先活化链转移剂（CTA），并从CTA增长聚合物链而形成有限的聚合物链，达到定量的引发效率。该体系在较窄的分子量分布和预定的分子量的情况下实现（甲基）丙烯酸酯的聚合，得到了超高分子量聚合物（高达三百多万）（图2A、B）。分子量随转化率的增加而增加，且与理论分子量高度匹配（图2D）。进一步研究发现，初始暴露在空气中的时间长短也影响聚合过程：暴露在空气中时间越长，聚合前的抑制期越长，聚合后的反应速率越快（图2C）。超高分子量聚合物链延伸实验显示几乎没有低分子量拖尾，证明了该方法具有高的链端保真度和卓越的控制性（图2E）。MALDI-TOF MS对聚合物链端保真度进行了表征，表明聚合物链是由CTA裂解释放的自由基引发、增长而来。

图2. 硼烷自由基引发剂对超高分子量聚合物的表征。（A）不同DP的PMA的分子量分布图。（B）MA在不同DP下的聚合。（C）空气引发时间的动力学。（D）Mn和D随转化率的关系图。（E）PMA-b-PEA UHMW共聚物的分子量分布图。
         高达三百多万超高分子量的均聚物和两嵌段聚合物的可控合成、定量的引发效率、聚合物的分子量随单体/CTA的比例（从200到40000）呈线性增加、聚合物链末端的高保真度、超高分子量共聚物的合成等方面充分证明了该体系的高控制性。该工作被Chem期刊以研究亮点报道（Chem, 2020, 6,1212-1214），澳大利亚新南威尔士大学Cyrille Boyer教授高度赞扬该工作“通过调节氧的量来控制自由基释放速率和浓度，展现出对聚合过程异常高水平的控制，显示出该方法的通用性。这类新的有机硼化合物不仅可以应用于可控自由基聚合，还可以应用于调控其他自由基介导的有机合成和聚合，用于制备具有优异机械强度和结构的材料”。这一成果近期发表于Cell新刊Cell Reports Physical Science上，复旦大学高分子科学系、聚合物分子工程国家重点实验室为第一单位，高分子科学系博士后王银玲和王前义为共同第一作者，潘翔城为通讯作者，上述研究得到了国家自然科学基金的资助。
      更多细节请见原文：
      Yinling Wang,+ Qianyi Wang,+ Xiangcheng Pan*, Controlled Radical Polymerization Towards Ultra-High Molecular Weight by Rationally Designed Borane Radical Initiators. Cell Reports Physical Science, 2020, 1, 100073.
      DOI: 10.1016/j.xcrp.2020.100073
      https://doi.org/10.1016/j.xcrp.2020.100073
      潘翔城课题组主要研究方向为高分子的可控合成和高分子材料的可持续性发展，课题组欢迎对高分子合成和高分子化学感兴趣的学生（包括但不限于夏令营学生、硕士生、博士生）和研究人员（博士后等）加盟。课题组网站：www.panxlab.com

jianeite

2021年9月25日，第十三届“侯德榜化工科学技术奖”在中国化工学会年会上隆重颁发，共有49位化工科技工作者获此殊荣。多名院士及知名专家出席了颁奖典礼。我院化学工程系潘云翔研究员荣获侯德榜化工科学技术奖青年奖。
       据悉，本次授予侯德榜化工科学技术奖“成就奖”5人、“创新奖”15位、“青年奖”29位。
      中国化工学会于1999年设立“侯德榜化工科学技术奖”，每年度评选奖励一次，旨在纪念侯德榜先生一生为化工事业发展所做的贡献，激励培养优秀化工科技人才、助推科技精英脱颖而出、激发科技人才创新潜力。
       潘云翔：化工系研究员，国家优秀青年基金获得者，主要从事催化反应工程领域的研究，发展了催化材料合成新策略，实现了催化材料表界面性质的低温精准调控，构筑出了一系列高性能催化材料并应用于二氧化碳捕集与转化、甲烷等C1小分子转化、污染物无害化处理、生物医学检测等。