《上海应物所在手征磁效应研究中取得进展》

  • 来源专题:中国科学院亮点监测
  • 编译者: yanyf@mail.las.ac.cn
  • 发布时间:2019-03-30
  • 近日,中国科学院上海应用物理研究所核物理研究室博士研究生赵新丽、研究员马国亮和中国科学院院士马余刚在关于夸克物质的手征磁效应研究中取得新成果。通过研究同质异荷素(相同质量数不同电荷数的原子核)9644钌+9644钌和9640锆+9640锆两种碰撞,发现原子核的形变对手征磁效应的观测量有不可忽略的影响,尤其是在周边碰撞中。由于旁观者平面相对于参与者平面和磁场方向有更强的相关性,因此他们提出测量与旁观者平面有关的实验观测量可为研究手征磁效应提供更加干净的信息。相关工作发表在国际刊物PHYSICAL REVIEW C上[Phys. Rev. C 99, 034903, (2019)] ,并被该期刊作为 “Editors’ Suggestion (编辑推荐)”文章发表。

      位于美国长岛布鲁克海文国家实验室的相对论重离子对撞机(Relativistic Heavy Ion Collider, RHIC)和横跨法国和瑞士边境的欧洲核子中心的大型强子对撞机(Large Hadron Collider, LHC)为研究宇宙早期可能存在的状态——夸克-胶子等离子体(QGP)提供了一个非常好的实验条件。相对论重离子碰撞不仅是一个深入探索QCD物质相变和性质的重要实验手段,而且为研究在极端条件下的奇特量子现象提供了“舞台”。近年来一个引起极为广泛关注的现象就是手征磁效应。地球的磁场大约是0.6高斯,但相对论重离子碰撞可以产生1018高斯的极端强磁场,强磁场下QCD真空中的拓扑涨落可以造成垂直于碰撞系统反应平面的电流现象,即手征磁效应。研究和寻找该效应对于探索强相互作用中QCD真空可能存在的局域的手征和电荷手征破缺有重要的科学意义。近年来,马余刚课题组一直在开展新颖手征拓扑效应方面的研究工作,本次研究结果的发表对最近RHIC对撞机开展的同质异荷素碰撞的实验研究提供了重要的理论依据和指导。

      该项研究得到国家自然科学基金重大项目、基金委创新研究群体项目和中国科学院战略性先导科技专项等的支持。

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    • 来源专题:中国科学院亮点监测
    • 编译者:feifei
    • 发布时间:2018-12-17
    • 含氟有机化合物在功能材料、医药、农药等方面有着广泛的应用,因此发展向有机分子中高效、高选择性地引入氟原子和含氟片段一直是有机化学领域中的重要研究方向。中国科学院上海有机化学研究所有机氟化学重点实验室胡金波课题组一直致力于有机化学中独特氟原子取代效应(氟效应)的研究。近期,该团队利用含氟杂芳基砜试剂成功地发展了首例铁催化的对芳烃或杂芳烃的高效二氟烷基化反应(J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 880)。
  • 《上海有机所在催化不对称合成笼手性碳硼烷研究中取得进展》

    • 来源专题:中国科学院亮点监测
    • 编译者:yanyf@mail.las.ac.cn
    • 发布时间:2018-07-30
    •         过渡金属催化的不对称反应对于大量合成手性化合物以适应医药界对于手性药物日益增长的需要具有重要意义。近几十年来,出现了大量优秀的不对称反应用于合成手性分子,然而目前尚未有有效的方法应用到笼手性碳硼烷领域。十二顶点碳硼烷是由两个CH和十个BH顶点组成的笼状分子,被视为苯的三维类似物,具有σ芳香性及很好的化学稳定性,在生物医药(硼中子俘获疗法试剂)、有机光电材料、金属有机催化剂等领域有着重要的用途。然而由于不对称合成手段的缺乏,在硼笼上实现手性的研究尚处于简单手性拆分的初级阶段,大大限制了其应用于药物化学、材料化学及不对称催化等“手性”在分子设计中占有重要地位的领域。邻-碳硼烷的CH和BH位点分别位于高度对称的二十面体的十二个顶点,而取代基的引入可以降低分子的对称性,从而在硼笼上引进手性要素。例如,在1-位取代的邻碳硼烷4-或5-位再进行官能团化即可构建手性分子(图1)。   中国科学院上海有机化学研究所沪港化学合成联合实验室谢作伟课题组一直致力于发展过渡金属催化选择性碳硼烷BH位点官能团化方法。在前期发展的钯催化分子内B−H键芳基化工作基础上(J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 3502),通过手性拆分及衍生化确定了一对邻-碳硼烷分子内4/5-位B−H键选择性芳基化产物的绝对立体构型。并利用手性单膦配体(R)-BI-DIME首次实现了碳硼烷笼手性化合物的高效不对称合成,以最高可达96% ee的对映选择性高效构建含有新型手性硼笼骨架的分子内B−H键芳基化-环化产物(J. Am. Chem. Soc. 2018, DOI: 10.1021/jacs.8b01754)(图2)。DFT计算表明在手性催化剂金属中心对邻-碳硼烷不对称B−H亲电取代的关键反应步骤中,S-与R-构型过渡态在能量上有2.0 kcal/mol的差值,在机理上进一步验证了催化过程的立体选择性。以此为基础,关于手性硼笼分子的设计研究将开启碳硼烷化学研究的全新领域。该工作被JACS Spotlights 以Direct Chiral-at-Cage Carborane Construction 为题作了亮点介绍。   上述研究工作在谢作伟和副研究员邱早早共同指导下完成,期间得到了研究员唐勇、游书力和汤文军的大力支持和帮助,是沪、港两地科研人员跨领域积极合作的代表性工作。该研究得到了国家自然科学基金委、中国科学院-香港裘槎基金会联合项目和国家自然科学基金委-香港研究资助局联合项目的资助。