2026年3月3日,浙江大学黄飞鹤教授来所交流并做题为“聚合物超分子新物质创制”的学术报告。
报告摘要:
新物质的多层次创制为人类文明社会的发展提供了关键的物质基础,也是物质科学从实验室走向生产生活的必由之路。分子物质通过共价键连接原子而制备,而超分子物质则通过非共价键连接分子来构筑。超分子新物质创制作为实现新物质多层次构筑必不可少的重要一环,正受到越来越多的关注。我们课题组聚焦于聚合物超分子新物质创制。第一、在超分子组装机制与材料创制方面,构建了晶态二维分子编织聚合物1。通过精确设计“两上两下”的编织拓扑结构,结合冷冻电镜和低剂量电子显微技术,实现了单层厚度仅1.3 nm的分子编织聚合物纳米片的制备及高分辨成像。这种新型材料展现出良好的机械性能和独特的多孔特性,为开发高性能纳米材料提供了新思路。第二、针对长烷基链的分子难结晶,结构难以确定这一重大挑战,提出了“超分子对接”策略2。利用含有柱[5]芳烃构筑基元的金属有机框架“分子捕手”,得到了含烷基链柔性分子、不稳定化合物及大分子量物质的单晶结构。该策略在63个测试分子(包括48个柔性分子)中展现出出色的普适性,成功解析了药物Dojolvi(2020年FDA批准)和分子量达678.08的脂质体前体的晶体结构。通过双盲实验验证,该方法可直接解析未知化合物结构,为晶体学领域提供了新的分析工具。第三、构筑了一种多孔分子编织材料,自适应的编织节点与榫卯结构在穿透过程中放大两种同位素体之间的细微差异,在室温条件下实现了对水同位素体H2O和D2O的动态精准分离。第四、通过不对称纠缠节点的聚合物链缠结,实现了聚氨酯和环氧树脂链在分子水平上的融合,赋予最终网络出色的机械和粘合性能,从而发展了一种从分子水平上整合多种聚合物性能的新策略。这些研究成果具有重要的科学意义和应用价值:在理论上,深化了对非共价键协同作用机制的理解;在方法上,建立了超分子组装、结构解析和材料制备的新范式;在应用上,为能源、环境、医疗等领域提供了新的解决方案。
黄飞鹤,1973年出生,浙江大学化学系教授、浙江大学杭州国际科创中心超分子新物质创制创新工坊执行院长。主要奖励和荣誉:国务院政府特殊津贴专家、国家杰出青年基金获得者、长江学者特聘教授、国家万人计划领军人才、中国化学会-阿克苏诺贝尔化学奖、德国Bruno Werdelmann Lectureship Award、英国皇家化学会Cram Lehn Pedersen Prize in Supramolecular Chemistry、英国皇家化学会Polymer Chemistry Lectureship Award、浙江省自然科学奖一等奖(第一完成人)、中国化学会会士、英国皇家化学会会士。任国务院学位委员会学科评议组成员、中国化学会超分子化学专业委员会副主任委员。在Nature、Nature Chem、Nature Materials、Nature Synthesis、Nature Review Chemistry等期刊上发表论文458篇。论文被引47019次,H-index为121。应邀在国内外作学术报告260次,包括在法国斯特拉斯堡举行的第十届大环与超分子化学国际研讨会上作大会报告,在澳大利亚悉尼举行的第23届IUPAC国际物理有机化学会议上作大会报告,在葡萄牙里斯本举行的第一届非共价相互作用国际会议上作大会报告,在英国考文垂举行的第50届IUPAC世界高分子大会上作大会报告。应邀担任JACS、Chem Soc Rev、Chem Commun等的(顾问)编委。
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