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刘志常博士


Zhichang Liu, Ph. D.  


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西湖大学的成立创造了中国高等教育的多个第一,通过我们的努力未来西湖大学也一定能位列世界一流。


一、个人简介

刘志常,湖南涟源人。2003年毕业于湖南科技大学,获得学士学位。2006年在湖南大学有机化学专业学习(导师:向建南教授),获得理学硕士学位。2006‒2010年在中国科学院上海有机化学研究所攻读博士学位,师从陆天尧教授,获得博士学位。2010年至今在美国西北大学J. Fraser Stoddart教授(2016年诺贝尔化学奖得主)组从事博士后研究。已于2018年全职加入西湖大学理学院担任特聘研究员。

 

二、学术成果

研究方向为:

(1)机械键合的有机拓扑分子大环和笼的设计、合成与自组装及在能源转换和催化等领域的应用研究。

(2)通过超分子模版聚合的途径构筑一维、二维和三维的机械互锁拓扑聚合物,利用机械键的特性来制备新型刺激响应材料。

(3)设计合成新型大环主体分子和基于这些大环的聚合物,研究其在基于第二层配位原理的稀有金属以及重金属污染物的环保回收方面的应用。

主要研究内容为有机大环的主‒客体化学和超分子自组装化学。代表性成果包括:

(1)发明了基于α-环糊精外层配位化学的黄金绿色提取新方法;

(2)设计合成一系列基于芳香酰亚胺的手性大环,并系统研究了该类大环在客体分子和立体化学精准调控下的有序自组装;

(3)开发了多种基于cyclobis(paraquat-p-phenylene)(CBPQT4+)大环的轮烷和索烃类分子机器,并利用机械键保护策略成功地制备了一系列空气中稳定的自由基;

(4)构建具有能量转换和催化功能的有机‒无机杂化金属氧(MO)簇化合物。

共在Nat Commun、J Am Chem Soc、Angew Chem Int Ed、Chem Soc Rev、Science等权威期刊上发表论文44篇。其中第一作者和通讯作者论文包括5篇J Am Chem Soc,1篇Nat Commun,1篇Angew Chem Int Ed,和1篇Chem Soc Rev。作为主要发明人共申请国际和美国专利10项,已获授权6项。发明的基于α-环糊精外层配位机理的黄金绿色提取新技术在黄金提炼、纯化和回收方面有着广阔的应用前景,同时相关原理还可用于其他金属尤其是贵金属和稀土金属的提取纯化。该工作在2013年发表于Nat Commun上,被“新华社、法新社、参考消息、C&E News、Chemistry World、Nature Asia、BBC”等700多家国际媒体和杂志作为专题或亮点报道,引起全世界广泛关注。欧洲影响力与发行量最大的科学人文杂志《Science & Vie》进行独家专访,以整页篇幅报道了该研究成果。因该项目的重大创新性,于2013年荣获由英国化学工程师学会(Institution of Chemical Engineers)颁发的“北美洲化学工程项目创新与卓越贡献奖”和“可持续技术创新与卓越贡献高度推荐奖”。该黄金绿色提取技术已经获得美国专利和国际专利授权。依托该技术,作为联合创始人和股东成立了一家公司。


三、代表文章

1. Liu, Z.*; Frasconi, M.; Liu, W-G; Zhang, Y.; Dyar, S. M.; Shen, D.; Sarjeant, A. A.; Goddard, W. A., III; Wasielewski, M. R.; Stoddart, J. F.*

Mixed-valence superstructure assembled from a mixed-valence host-guest complex.

J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, DOI: 10.1021/jacs.8b05322.

2.  Liu, Z.; Frasconi, M.; Lei, J.; Brown, Z. J.; Zhu, Z.; Cao, D.; Iehl, J.; Liu, G.; Fahrenbach, A. C.; Botros, Y. Y.; Farha, O. K.; Hupp, J. T.; Mirkin, C. A.; Stoddart, J. F.*

Selective isolation of gold facilitated by second-sphere coordination with α-cyclodextrin.

Nat. Commun. 2013, 4, 1855.

(Altmetric Score 142, 下载浏览量超过67,000; 被超过700家国际媒体报道,其中包括法新社、参考消息、C&E NewsChemistry WorldNature AsiaNature Middle EastBBCScience DailyHuffington PostPopular Science)

3.  Liu, Z.; Nalluri, S. K. M.; Stoddart, J. F.*

Surveying macrocyclic chemistry: From flexible crown ethers to rigid cyclophanes.

Chem. Soc. Rev. 2017, 46, 2459–2478. (Insider Front Cover)

4.  Sun, J.#; Liu, Z.*,# (共同一作, 通讯作者); Liu, W-G; Wu, Y.; Wang, Y.; Barnes, J. C.; Hermann, K. R.; Wasielewski, M. R.; Goddard, W. A., III; Stoddart, J. F.*

Mechanical bond-protected air-stable radicals.

J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 12704–12709. (Chemistry World作为研究亮点报道)

5.  Liu, Z.; Samanta, A.; Lei, J.; Sun, J.; Wang, Y.; Stoddart, J. F.*

Cation-dependent gold recovery with α-cyclodextrin facilitated by second-sphere coordination.

J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 11643–11653. (ACS Editors' Choice)

6.  Liu, Z.; Sun, J.; Zhou, Y.; Zhang, Y.; Wu, Y.; Nalluri, S. K. M.; Wang, Y.; Samanta, A.; Mirkin, C. A.; Schatz, G. C.; Stoddart, J. F.* Supramolecular gelation of rigid triangular macrocycles through rings of multiple C–H∙∙∙O interactions acting cooperatively.

J. Org. Chem. 2016, 81, 2581–2588.

7.    Samanta, A.#; Liu, Z.# (共同一作); Nalluri, S. K. M.; Zhang, Y.; Schatz, G. C.; Stoddart, J. F.* Supramolecular double helix formation by diastereoisomeric conformations of configurationally enantiomeric macrocycles.

J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 14469–14480.

8.  Liu, Z.; Liu, G.; Wu, Y.; Cao, D.; Sun, J.; Schneebeli, S. T.; Mirkin, C. A.; Stoddart, J. F.*

Assembly of supramolecular nanotubes from molecular triangles and 1,2-dihalohydrocarbons.

J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 16651–16660.

9.  Liu, Z.;# Lei, J.;# Frasconi, M.; Li, X.; Cao, D.; Zhu, Z.; Schneebeli, S. T.; Schatz, G. C.; Stoddart, J. F.* A square‐planar tetracoordinate oxygen-containing Ti4O17 cluster stabilized by two 1,1′-ferrocenedicarboxylato ligands.

Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 9193−9197.

10.  Liu, Z.; Stoddart, J. F.* Extended metal-carbohydrate frameworks.

Pure Appl. Chem. 2014, 86, 1323−1334.

11. Liu, Z.; Schneebeli, S. T.; Stoddart, J. F.* Second-sphere coordination revisited.

Chimia 2014, 68, 315−320. (Invited article for the Alfred Werner Nobel Prize centenary)

12.  Nalluri, SKM; Liu, Z.; Wu, Y.; Hermann, K. R.; Samanta, A.; Kim, D. J.; Krzyaniak, M.; Wasielewski, M. R.; Stoddart, J. F.*

Chiral redox-active isosceles triangles.

J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 5968–5977.

13.  Frasconi, M.; Liu, Z.; Lei, J.; Wu, Y.; Strekalova, E.; Malin, D.; Ambrogio, M. W.; Chen, X.; Botros, Y. Y.; Cryns, V. L.; Sauvage, J.-P.;* Stoddart, J. F.* Photo-expulsion of surface-grafted ruthenium complexes and subsequent release of cytotoxic cargos to cancer cells from mesoporous silica nanoparticles.

J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 11603−11613.

14.  Wang, H.-W.; Liu, Z.; Chen, C.-H.; Lim, T.-S.; Fann, W.-S.; Chao, C.-G.; Yu, J.-Y.; Lee, S.-L.; Chen, C.-H.; Huang, S.-L.; Luh, T.-Y.* Coherently aligned porphyrin-appended polynorbornenes.

Chem. Eur. J. 2009, 15, 5719−5728.

15.  Schneebeli, S.T.;# Frasconi, M.;# Liu, Z.; Wu, Y.; Gardner, D. M.; Strutt, N. L.; Cheng, C.; Carmieli, R.; Wasielewski, M. R.;* Stoddart, J. F.* Electron sharing and anion-π recognition in molecular triangular prisms.

Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 13100−13104. (VIP, Inside Cover)

16.  Zhu, Z.;# Li, H.;# Liu, Z.; Lei, J.; Zhang, H.; Botros, Y. Y.; Stern, C. L.; Sarjeant, A. A.; Stoddart, J. F.;* Colquhoun, H. M.* Oligomeric pseudorotaxanes adopting infinite-chain lattice superstructures.

Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 7231−7235.

17.  Patel, H. A.; Islamoglu, T.; Liu, Z.; Nalluri, S. K. M.; Samanta, A.; Anamimoghadam, O.; Malliakas, C. D.; Farha, O. K.;* Stoddart, J. F.* Noninvasive substitution of K+ sites in cyclodextrin metal–organic frameworks by Li+ ions.

J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 11020–11023.

18.  Wang, Y.; Sun, J.; Liu, Z.; Nassar, M. S.; Botros, Y. Y.; Stoddart, J. F.*

Symbiotic control in mechanical bond formation.

Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 12387–12392.

19.  Liu, Z.; Chen, C.-H.; Wang, H.-W.; Huang, Y.-C.; Kao, M.-J.; Lim, T.-S.; Luh, T.-Y.* Hydrogen-bonding induced cooperative effect on the energy transfer in helical polynorbornenes appended with porphyrin containing amidic alanine linkers.

Chem. Asian J. 2010, 5, 1425−1438.

20.  Liu, Z.;* Xiang, J.

A high yield and pilot-scale process for the preparation of adapalene.

Org. Process Res. Dev. 2006, 10, 285−288. (*通讯作者)


四、联系方式

电子邮箱:  liu@westlake.edu.cn

目前课题组正在招收2018年入学的有机化学专业博士研究生,采用浙江西湖高等研究院与复旦大学或者浙江大学(二者择一)联合培养模式(学籍在复旦或者浙大),通过“申请‒考核”制录取,不需参加全国研究生招生统一考试,毕业后发浙大或者复旦的博士毕业证和学位证,申请截止日期为2017年12月20日。本组竭诚欢迎有有机化学、超分子化学或者高分子化学背景(或兴趣)的应届本科生、本科和硕士毕业生申请,待遇保证优于全国绝大部分高校。本组常年招收具有以上背景(但不局限于以上背景)的优秀研究助理。课题组在提供优厚个人待遇的同时,也将为博士生职业发展提供强有力的支撑。

以下是与浙大和复旦的联合招生简章:

浙大:http://grs.zju.edu.cn/redir.php?catalog_id=17234&object_id=117381

复旦:http://www.gsao.fudan.edu.cn/e1/ee/c1659a123374/page.htm