1.项目介绍

项目围绕“自旋响应催化剂自旋效应的化学本质和调控规律”这一核心科学问题开展研究，发展基于特色骨架配体的自旋响应铁系/稀土金属配合物催化剂，探索自旋响应催化剂促进的氢转移、碳金属化反应、交叉偶联反应，系统研究自旋响应催化剂的自旋效应，深刻揭示配体、外场（磁场、电场、光场等）对催化剂自旋态的影响规律以及催化剂自旋态对反应活性和选择性的影响规律，发展自旋态调控新方法，提高自旋响应催化剂的理性设计水平，提升有机功能分子的合成效率，拓展有机合成的边界。在具体研究中，注重实验和理论的结合，将催化剂和反应-测量模拟-催化原理三者的研究有机融合，除了动力学、热力学、活性中间体的分离表征等传统手段，还将通过交叉研究的方式发展分析表征、跨尺度计算以及人工智能数据挖掘的最新技术，揭示催化剂自旋效应的本质及其调控规律，探索出适合自旋响应催化这个复杂体系的研究新范式、开拓出自旋响应催化新领域。

2.项目负责人及团队骨干

  朱守非，项目负责人，国家杰出青年科学基金获得者，国家级领军人才，国家重点研发计划项目负责人。他长期从事催化有机合成化学研究，提出了“手性质子梭催化剂”概念，发现了催化硼氢键插入反应，发展了系列开壳层铁催化剂，实现了多种重要功能分子的高效合成。迄今在Science、Nature Chemistry、JACS、ACIE等学术期刊发表论文150余篇。曾获国家自然科学一等奖（2019年，第3完成人），国家教学成果二等奖（2022年，第1完成人）、科学探索奖（2022年），中国化学会-巴斯夫公司青年知识创新奖（2022年）等奖项。

  郭雪峰，杰青。一直从事单分子电子学领域的研究，处于国际引领地位。发展了制备稳定单分子器件的突破性方法，；构建了国际首例稳定可控的单分子电子开关，掀起了单分子电子学研究的热潮；发展了单分子电学检测的关键性新技术。已发表包括2篇Science在内的SCI收录论文210余篇（IF>10, 100余篇）。

  莫贞波，南开大学化学学院特聘研究员。发展了系列结构新颖的过渡金属和主族元素配合物，系统研究了这些新配合物反应规律及其在新催化剂和新试剂开发中的应用。入选国家海外高层次人才青年项目，获得天津市青年科技工作者协会优秀青年科技工作者。迄今已在J. Am. Chem. Soc.，Nat. Commun.，Angew. Chem.  Int. Ed.等高水平学术期刊发表论文40余篇。

  杜亚平，国家杰出青年科学基金获得者，天津市领军人才，天津市杰青，南开大学百名青年学科带头人，担任国家科技重大专项首席科学家。一直从事稀土功能材料的基础和应用研究，在新型稀土材料的可控合成、结构设计及其在光、电、磁、催化、能源等领域的应用研究取得重要成果。在Sci. Adv.、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Mater.、Chem. Soc. Rev.等刊物发表论文160余篇。

  胡振芃，南开大学物理科学学院教授，长期致力于表界面电子结构的研究。从电子结构出发设计功能材料，结合数据科学和机器学习方法辅助物理分析，多角度探寻相关物质科学问题的物理本质，揭示其中的普适规律。迄今，累计发表研究论文100余篇，承担国家级、省部级项目多项。

  彭谦，国家青年人才，天津市杰出青年。从事“有机反应的理论机制研究”，针对有机反应选择性调控的科学问题，以动态构象和电子自旋视角解决了系列有机转化机制难题。在 Acc. Chem. Res., Chem, J. Am. Chem. Soc., Nat. Commun. 等国际权威期刊发表学术论文80余篇。

  仇友爱，项目组成员，国家青年人才，天津市杰出青年。长期从事过渡金属催化的有机电化学、过渡金属催化的有机合成化学、主族元素化学及小分子电化学转化等。以通讯作者及第一作者发表学术论文60余篇，含Nat. Catal. (1篇), J. Am. Chem. Soc. (7篇)，Angew. Chem. Int. Ed. (15篇)。

  宫晓丽，南开大学计算机学院教授，物联网工程系主任，系统与网络研究所副所长，中国计算机学会体系结构专委会常委。主持国家重点研发计划项目2项、国家自然科学基金项目1项及天津市科研项目3项，研究方向涵盖嵌入式系统、移动云计算、物联网体系结构。

3.项目拟推进的多学科交叉研究方向

（1）自旋响应催化剂和催化反应

发展新型自旋响应催化剂，深入研究配体的结构、电性、立体效应等对铁配合物自旋态的影响规律，挖掘配体结构和催化剂自旋态之间的定性和定量关系。将自旋响应催化剂用于氢转移、碳金属化反应、交叉偶联等反应，通过配位场、磁场和光等调控催化剂自旋态，提高反应的活性和选择性，挖掘自旋响应催化剂不可替代的反应性，提升基础化学品和精细化学品的合成效率，推动基于新结构的功能分子的发现。

（2）自旋响应催化测量与模拟

发展开壳层催化剂的电子自旋测量和催化反应观测新技术，精确、实时测量化学键的断裂与形成、中间体的生成与转化等关键过程，突破当前反应机制表征的时空尺度。将跨尺度计算和人工智能融合，解析数据信息，提取成功催化剂的共性结构特征，结合反应机理，理解共性结构对于关键基元反应的促进机制，以此为基础实现自旋响应催化剂和催化反应定向设计。

（3）自旋响应催化机制与理论

  系统研究催化剂的自旋效应，深刻揭示配体对催化剂自旋态以及催化剂自旋态对反应活性和选择性的影响规律，发展自旋态调控新方法，探索破解催化剂自旋效应原理和应用的途径，构建基于自旋尺度的催化剂设计新理论。

4.项目制研究生招生专业背景要求

 根据项目拟推进的多学科交叉研究，结合自旋响应催化研究的前沿需求，提出2026级研究生招生的专业背景要求，侧重于培养具备交叉学科知识和技能的创新型人才。鼓励具有化学、物理、材料科学、计算科学、信息科学等多学科交叉背景，具备较强的实验技能与理论分析能力，能够跨学科合作的学生申报。

5.项目组联系方式

朱守非，邮箱：sfzhu@nankai.edu.cn；主页：http://zhusf-group.nankai.edu.cn

郭雪峰，邮箱：guoxf@nankai.edu.cn；主页：https://ceo.nankai.edu.cn/info/1382/2851.htm

莫贞波，邮箱：zhenbo.mo@nankai.edu.cn；主页：https://mogroup.nankai.edu.cn

杜亚平，邮箱：ypdu@nankai.edu.cn；主页：https://dulab.nankai.edu.cn/

胡振芃，邮箱：zphu@nankai.edu.cn；主页：https://my.nankai.edu.cn/wlxy/hzp/list.htm

彭谦，邮箱：qpeng@nankai.edu.cn；主页：https://skleoc.nankai.edu.cn/info/1770/5535.htm

仇友爱，邮箱：qiuyouai@nankai.edu.cn；主页：https://www.x-mol.com/groups/qiu_youai

宫晓丽，邮箱：gongxiaoli@nankai.edu.cn；主页：https://cc.nankai.edu.cn/2021/0323/c13619a548886/page.htm