2023年8月4日上午，武汉大学仿生小分子活化国际学术研讨会在化学与分子科学学院Z512会议室成功举办。该论坛是在武汉大学国际交流部“中外合作交流种子基金计划”的支持下，由雷爱文教授和郭勉研究员发起的小型学术研讨会，旨在加强仿生小分子活化领域的中外合作交流，为我校师生提供一个宝贵的学习机会。本次论坛邀请到的主讲嘉宾有：韩国梨花女子大学Wonwoo Nam教授、德国柏林洪堡大学Kallol Ray教授、香港城市大学刘大铸教授、中国科学院大连化物所叶生发研究员、陕西师范大学曹睿教授、清华大学章名田教授、中国科学院上海有机所邓亮研究员、厦门大学王斌举教授、济南大学王斌教授。
专家合影
武汉大学化学与分子科学学院邓鹤翔副院长主持了开幕式并致欢迎词，感谢各位专业学者莅临武大参加本次会议。邓院长指出学术是立校之基，学者乃兴校之源，学生为办学之本。坚持学术至上、学者为大、学生为本，是百年武大生存发展的精神根基，是代代珞珈学人矢志不渝的执着追求，也是近年来学校特别强调的重要办学理念。今年恰逢武汉大学及化学与分子科学学院即将迈进130周年的辉煌历史之际，我们在此举办仿生小分子活化国际学术研讨会这样具有重要影响力的高水平学术活动，大力倡导了尊重学者、崇尚学术的价值追求，大力弘扬了潜心为学，严谨求学的学术风尚。大家心怀着对前沿科学的热忱、对学术交流的真诚，必将在这场学术盛宴之中碰撞出非凡的火花，受益匪浅。
邓鹤翔院长致欢迎辞
会议主题分为两部分，第一部分为水氧化及氮气活化反应（Water Oxidation and Dinitrogen Activation）。
中国科学院大连化学物理研究所叶生发研究员首先做了题为“Probing the Mechanism of Dinitrogen Functionalization: Isolation and Characterization of Intermediates”的报告。他们利用多种前沿谱学表征手段捕获氮气活化反应中的活性物种，并详细表征其结构，结合理论计算阐明该反应体系的反应机理。
陕西师范大学曹睿教授主要介绍了以金属卟啉，咔咯为模型的分子催化剂参与的水氧化反应。他从取代基效应、反位轴向配体效应以及次级配位作用等方面阐明了不同取代基团对金属咔咯化合物自身性质及其电催化性能的影响，对设计并开发高效稳定的新型分子催化剂具有重要的指导作用。最后讨论了当前分子结构对金属咔咯化合物催化小分子活化反应的影响所面临的挑战，并展望了该领域的发展前景。
专家作精彩报告
清华大学章名田教授从双核Cu-O-Cu物种入手，详细阐明了该物种的pKa以及还原电势对其参与的碳-氢键撅氢反应的调控机制。研究表明，对于结构相近的双核Cu-O-Cu物种，即便其还原电势差异不大，但若pKa有较大区别，其撅氢能力亦有较大差异。该工作为进一步设计高效的碳-氢键活化体系提供了理论指导。
中国科学院上海有机化学研究所邓亮教授主要介绍了低配位低价态铁钴配合物促进的小分子活化反应研究。以环己基卡宾为配体合成了一系列高自旋低价铁-氮物种。在此基础上进一步发展了氮杂环卡宾钴配合物催化的氮气分子的还原硅化反应，拓展了丰产金属在氮气活化转化方面的应用。
会议主题的第二部分为氧气与碳-氢键活化体系（Dioxygen and C-H Bond Activation）。
韩国梨花女子大学Nam教授主要介绍了其团队在细胞色素和非血红素铁酶的仿生模拟体系中探寻各种金属-氧活性中间体的工作。通过低温紫外、冷喷雾质谱、X-射线吸收谱、电子顺磁共振及共振拉曼等多种表征手段对相应中间体进行结构表征，并开展了反应动力学研究，为深入理解酶体系及仿生体系的氧气活化机理提供了诸多重要的科学依据。
专家作精彩报告
德国柏林洪堡大学Kallol Ray教授从自然界中生物酶对氢气、氧气、甲烷等小分子的转化机制出发，介绍了酶仿生体系研究对解决能源和环境问题的重要意义，并分享了其课题组基于仿生金属配合物在O-O成键和O2活化方面的最新研究进展。
香港城市大学刘大铸教授介绍了他们课题组近年合成的一系列高价态锰-氮配合物，并对其进行了详细的结构表征。反应活性研究表明，价态越高，锰-氮物种的亲电反应能力越强。该工作进一步阐述了氮气活化及碳-氮成键反应的机理。
厦门大学王斌举教授主要介绍了细胞色素P450酶的极为丰富的底物结构和多种多样的催化反应。通过QM/MM理论计算模拟，深入研究了催化剂结构对反应选择性和反应效率的影响机制。研究表明，催化剂的构象对于反应的顺利进行至关重要。
济南大学王斌教授主要介绍了通过仿生催化实现烷烃的羟基化和烯烃的顺式双羟化。使用1,1,1,3,3-六氟异丙醇（HFIP）作为强氢键供体溶剂，在碱性氮杂芳环存在下，以易得且廉价的锰配合物作为催化剂，过氧化氢作为末端氧化剂，可以选择性实现远程C–H键羟基化。另外，利用过氧化氢作为末端氧化剂，通过控制铁(Ⅱ)配合物的非连接或弱连接反离子，实现了一种仿生非血红素铁配合物催化的多取代丙烯酸酯的对映选择性顺式双羟化反应，可作为Sharpless不对称双羟化的补充。
与会专家获颁证书
此外，本次研讨会还专门设立了学生汇报环节，来自韩国梨花女子大学，清华大学以及武汉大学的同学分别汇报了其相关工作。会议一直持续到下午六点，大家开阔了视野，增长了知识，整个过程中参会师生与报告人进行了友好而热烈的交流和讨论。
会议最后，郭勉研究员对本次研讨会进行了总结，并展望仿生催化研究领域在中外合作交流的基础上进一步迅速发展，以期解决能源和环境等重要问题。
