头像
郭灿城

发布于:2018-01-22 星期一 12:21:19 点击数:4851


学  位:  南开大学化学系研究生毕业,硕士学位

 

职  业:  湖南大学化学化工学院教授,博士生导师

 

职  务:  先进催化教育部工程研究中心主任

 

学术兼职: 国务院学位委员会学科评议组(化学组)成员;国家教育部高等学校大学化学教学指导委员会委员;中国化学会催化委员会委员;中国化学会均相催化专业委员会委员;《化工学报》编委


所属学科: 有机化学;应用化学

 

实验室名称:先进催化教育部工程研究中心 研究方向: 仿生催化;生物物理有机化学;功能有机合成

 


基本信息

 

所属学科: 有机化学;应用化学。


 实验室名称:先进催化教育部工程研究中心

教育背景

1981年本科毕业于湖南师范大学化学系,


1988年研究生毕业于南开大学化学系,硕士学位。

工作履历

1982.1 益阳师专化学科教师


1985.7 南开大学研究生


1988.7 湖南师范大学教师


1992.7 湖南师范大学副教授


1993.11 湖南大学副教授


1994.7 湖南大学教授


1995.6 湖南大学教授, 化学化工系副主任


1997.11 湖南大学教授, 博士生导师, 化学化工学院党总支书记


2000.6  湖南大学教授, 博士生导师, 化学化工学院院长


2011.3 湖南大学教授, 博士生导师。

学术兼职

国务院学位委员会学科评议组(化学组)成员;


国家教育部高等学校大学化学教学指导委员会委员;


中国化学会催化委员会委员;


中国化学会均相催化专业委员会委员;


《化工学报》编委

研究领域

研究方向:

 

      仿生催化;


      生物物理有机化学;


      功能有机合成

科研项目

在研究领域主持的主要项目 

(1)  二甲苯仿生催化氧化制备对苯二甲酸新工艺。国家863项目(项目号:2006AA32Z467).  项目经费:100万元;起止时间:2006.10-2009.10;

(2)  环己烷仿生催化制备环己酮新工艺。国家863项目(项目号:2002AA321070)。项目经费:80万元;起止时间:2002.10-2005.9;  

(3)  石油化工关键过程催化材料及其工业应用。国家863项目(项目号:2004AA32G020)。项目经费:260万元;起止时间:2004.10-2005.12;  (主持单位:中科院大连化物所)   

(4)  环己烷仿生催化氧化合成环己酮绿色生产新技术。国家科技攻关项目(项目号:2004BA322B).经费:200万元;起止时间:2004.10-2006.6;  (主持单位:中石化巴陵分公司)   

(5)  环己烷仿生催化联产环己酮和己二酸新技术。江苏永鹏科技有限公司项目。项目经费:2000万元;起止时间:2010.10-2012.9 

(6)  甲苯仿生催化制备苯甲醛技术。印度Balaji Amine  公司项目。项目经费:50万美元;起止时间:2010.5-2011.12   

(7)  环己烷仿生催化制备己二酸。中石化项目。项目经费:300万元;起止时间:2003.10-2006.9

(8)  金属卟啉催化的碳氢化合物氧化偶联及其机理研究。国家自然科学基金资助(项目号:21572049).起止时间:2016.1-2019.12

(9)  金属卟啉仿生催化中的磁作用分子机理研究。国家自然科学基金资助(项目号:21372068).起止时间:2014.1-2017.12。 

(10)  金属卟啉仿生催化碳氢化合物工艺研究。国家自然科学基金资助(项目号:20376018).起止时间:2004.1-2006.12。 

(11)  金属卟啉催化的碳氢化合物氧化偶联及其机理研究。国家自然科学基金资助(项目编号21572049).  2016.1-2019.12。 

(12)  磁场影响金属卟啉仿生催生性能的分子机理研究。国家自然科学基金资助(项目编号20142003).  2002.1-2002.12。 

(13)  金属卟啉仿生催化性能和金属原子电子排布的关系。国家自然科学基金资助(项目编号2950041).  1996.1-1998.12。 

(14)  双金属卟啉仿生催化反应中的结构修饰,立体化学和环境效应研究。国家自然科学基金资助(项目编号29372047)。1994.1-1996.12。  

(15)  μ-氧代双金属卟啉的合成及其仿生催化反应研究。国家自然科学基金资助(项目编号2890047).  1990.1-1992.12

学术成果

标志性成果 

       针对影响国计民生的石油化工,以突破国际碳氢化合物催化氧化领域科学技术重大挑战问题为目标,借鉴生命体中酶的结构和酶催化机理,建立基于金属卟啉的碳氢化合物仿生催化反应体系来选择性氧化目前工业上难以控制的碳氢化合物制备相应的含氧产物,形成了能在友好环境下同时提高碳氢化合物氧化反应转化率和选择性的具有自主知识产权的仿生催化绿色新技术。其中:   

(1)  仿生催化环己烷空气氧化制备环己酮的研究在解决40多年来存在于环己烷氧化制备环己酮工业生产中反应转化率低和反应转化率与选择性不能同时提高的技术难题方面取得了重要进展,于2003和2004年分别在中石化4.5万吨和7万吨环己酮装置上完成工业试验,成为国际上第一例金属卟啉仿生催化烃类氧化反应的工业应用。被中石化总公司称为“开辟了碳氢化合物催化氧化新领域”,国家最高科学奖得主闵恩泽院士称赞为绿色化学领域近年来“具有跨越式进步”的“原始创新”成果。 

(2)  仿生催化甲苯空气氧化制备苯甲醛的研究形成了由空气氧化甲苯制备苯甲醛的可工业应用新技术。于2010年以50万美元转让到印度上市公司Balaji Amine  公司用于新建年产10000吨苯甲醛工厂。 

(3)  仿生催化环己烷空气氧化联产环己酮和己二酸的研究形成了空气氧化环己烷制备己二酸的可工业应用新技术。于2010年以2000万人民币转让到江苏永鹏科技有限公司用于新建仿生催化环己烷空气氧化联产环己酮和己二酸工业装置。


论文:


  1. Bin  Xu, Qing Jiang, An Zhao, Jing Jia, Qiang Liu, Weiping Luo and Cancheng Guo*.  Copper-catalyzed  aerobic conversion of the C=O bond of ketones to a C≡N bond using ammonium salts  as the nitrogen source. Chem  Commun. 2015,  51, 11264

  2. Yufeng Liu, Xi Zhan, Pengyi Ji, Jingwen Xu, Qiang Liu, Weiping Luo,  Tieqiao Chen and Cancheng Guo*. Transition metal-free C(sp3)–H bond coupling  among three methyl groups. Chem  Commun. 2017,  53, 5346 

  3. Tieqiao  Chen, Cancheng Guo,* Midori Goto and Li-Biao Han*. A  Brфsted  acid-catalyzed generation of palladium complexes: Q2  efficient  head-to-tail dimerization of alkynes. Chem  Commun. 2013,  7498 

  4. Youming  Shen,Mo  Li, Sizhuo Wang, Tianguang Zhan, Ze Tan* and Can-Cheng Guo*, An  efficient copper-catalyzed oxidative Mannich reaction between tertiary amines  and methyl ketones. Chem  Commun. 2009,  953 

  5. Limei Jin,   Juanjuan Yin, Liang Chen, Jinming Zhou, Jichang Xiao, Cancheng Guo*,  Qingyun Chen*, Self-Assembly and Liquid-Crystalline Properties of  5-Fluoroalkylporphyrins. Chemistry - A European Journal,  2006,12,  7935 

  6. Cancheng Guo *, Heping Li, Jianbing Xu,Synthesis of  μ-oxo-bismanganeseporphyrin compounds and their catalysis  for cyclohexane hydroxylation. J Catal, 1999, 185, 345 

  7. Cancheng Guo *. Synthesis of μ-oxo-bisironporphyrin compounds and their catalysis for  cyclohexane hydroxylation. J Catal, 1998,178,182  

  8. Mingzhong Zhang, Pengyi Ji, Yufeng Liu, Jingwen Xu, and Cancheng Guo*.  Disulfides as Sulfonylating Precursors for the Synthesis of Sulfone-Containing  Oxindoles. Adv  Synth Catal,  2016, 358, 2976 

  9. Mingzhong  Zhang, Qinghu Guo, Wenbing Sheng, and Cancheng Guo*. Potassium  tert-Butoxide-Mediated  Amine Acyl Exchange Reaction of N,N-Disubstituted  Formamides with Aromatic Carbonyl Derivatives via  Sequential  C¢N Bond Cleavage/Formation: an Approach to Aromatic Amides. Adv Synth Catal, 2015, 357,  2855 

  10. Weiping Luo, Qinbo Wang, Liqun Fu, Wei Deng, Xiaoyong  Zhang, and Cancheng Guo*, New Group-Interaction Parameters of the UNIFAC Model:  Aromatic Carboxyl Binaries. Ind Eng Chem  Res, 2011, 50, 4099  

  11. Qing Jiang, Wenbing Sheng, Cancheng Guo*,  Synthesis  of phenacyl bromides via K2S2O8-mediated tandem hydroxybromination and oxidation  of styrenes in water. Green Chem, 2013, 15, 2175   

  12. Pengyi Ji, Yufeng Liu, Jingwen Xu, Weiping Luo, Qiang Liu, and Cancheng  Guo*. Transition-Metal-Free Oxidative Decarboxylative Cross Coupling of  α,β-Unsaturated Carboxylic Acids with Cyclic Ethers under Air Conditions: Mild  Synthesis of α‑Oxyalkyl Ketones. J. Org. Chem. 2017, 82,  2965 

  13. Pengyi  Ji, Mingzhong  Zhang,  Jingwen Xu, Yufeng Liu, and Cancheng Guo*,  Transition-Metal-Free TBAI-Facilitated Addition−Cyclization of N‑Methyl‑N‑arylacrylamides with  Arylaldehydes or Benzenesulfonohydrazides: Access to Carbonyl- and  Sulfone-Containing N‑Methyloxindoles. J. Org. Chem. 2016, 81,  5181 

  14. Qing Jiang,  Jing Jia, Bin Xu, An Zhao, and Cancheng Guo*,  Iron-Facilitated Oxidative Radical Decarboxylative Cross-Coupling between  α‑Oxocarboxylic Acids and Acrylic  Acids: An Approach to α,β-Unsaturated Carbonyls.  J. Org. Chem. 2015, 80,  3586 

  15. Mingzhong Zhang,  Pengyi Ji, Yufeng Liu, and Cancheng Guo*,  Transition-Metal-Free Synthesis of arbonyl-Containing Oxindoles from  N‑Arylacrylamides and α‑Diketones via TBHP- or  Oxone- Mediated Oxidative Cleavage of C(sp2)−C(sp2) Bonds. J. Org. Chem. 2015, 80,  10777 

  16. Mingzhong Zhang, Wenbing  Sheng, Qing Jiang, Mi Tian, Yong Yin, and Cancheng Guo*,  Metal-Free Synthesis of Oxindoles via (NH4)2S2O8‑Mediated  Halocarbocyclization of Alkenes in Water. J. Org. Chem. 2014, 79,  10829 

  17. Qing Jiang, Jing-Yu Wang, and  Cancheng Guo*, Iodine(III)-Mediated C−H Alkoxylation of Aniline Derivatives with  Alcohols under Metal-Free Conditions. J. Org. Chem. 2014, 79, 8768 

  18. Qing Jiang, Bin Xu, An Zhao, Jing  Jia, Tian Liu, and Cancheng Guo*, Transition-Metal-Free Oxidative α‑C−H Amination of Ketones via a  Radical Mechanism: Mild Synthesis of α‑Amino Ketones.  J. Org. Chem. 2014, 79, 8750 

  19. Qing Jiang, Bin Xu, Jing Jia, An  Zhao, Yurou Zhao, Yingying Li, Nana He, and Cancheng Guo*, Copper-Catalyzed  Aerobic Decarboxylative Sulfonylation of Cinnamic Acids with Sodium  Sulfinates:  Stereospecific Synthesis of  (E)‑Alkenyl Sulfones.  J. Org. Chem. 2014, 79, 7372 

  20. Qing Jiang, An Zhao, Bin Xu, Jing  Jia, Xin Liu, and Cancheng Guo*, PIFA-Mediated Esterification Reaction of  Alkynes with Alcohols via Oxidative Cleavage of Carbon Triple Bonds.  J. Org. Chem. 2014, 79, 2709 

  21. Wen-Bing Sheng, Qing Jiang,  Wei-Ping Luo, and Can-Cheng Guo*. Oxidative Rearrangement of Internal Alkynes To  Give One-Carbon-Shorter Ketones via Manganese Porphyrins Catalysis.  J. Org. Chem. 2013, 78, 5691. 

  22. Jin-Hui Xu, Qing Jiang, and  Can-Cheng Guo*. Phenyliodonium Diacetate Mediated Direct Synthesis of  Benzonitriles from Styrenes through Oxidative  Cleavage of C=C Bonds.  J. Org. Chem. 2013, 78, 11881 

  23. Kelai  Li, Zongbo  Du, Cancheng  Guo,* and  Qingyun Chen*,Regioselective  Syntheses of 2- and 4-Formylpyrido[2,1-b]benzoxazoles. J. Org. Chem. 2009, 74, 3286. 

  24. Chao Liu, Dongmei Shen, Zhuo Zeng, Cancheng Guo* and  Qingyun Chen*, C-F Bond Activation by Modified Sulfinatodehalogenation: Facile  Synthesis and Properties of Novel Tetrafluorobenzoporphyrins by Direct  Intramolecular Cyclization and Reductive Defluorinative Aromatization of Readily  Available β-Perfluoroalkylated Porphyrins. J. Org. Chem. 2006, 71,  9772. 

  25. Limei Jin, Liang Chen, Juanjuan Yin, Jinming Zhou,  Cancheng Guo*, and Qingyun Chen*. Rational Synthesis of meso- or a-  Fluoroalkylporphyrin Derivatives via Halo-fluoroalkylporphyrin Precursors:  Electronic and Steric Effects on Regioselective Electrophilic Substitution in  5-Fluoroalkyl-10,20-diarylporphyrins. J. Org. Chem. 2006, 71,  527. 

  26. Limei Jin, Zhuo Zeng, Cancheng Guo*, Qingyun Chen*,  Fluoroalkylation of Porphyrins: Synthesis and Reactions of  β-Fluoroalkyltetraarylporphyrins. J. Org. Chem. 2003, 68, 3912-1917   

  27. Kelai  Li, Cancheng  Guo* and  Qingyun Chen*,  Unprecedented Degradation of Nickel(II)  2,3,12,13-Tetrabromo-5,10,15,20-tetraarylporphyrins by the Anion of  E-Benzaldoxime: A Novel Approach to Nickel(II) Chlorophins and  Bacteriophins. Org. Lett. 2009, 11, 2724 


授权发明专利 

  1. 郭灿城 烟草生物降焦剂, ZL 99115651.X   

  2. 郭灿城,  刘强,  张晓兵,  催化空气氧化烷烃和环烷烃的方法, ZL  00113225.3 

  3. 郭灿城,  刘强,  刘洋,  选择性氧化对二甲苯成甲基苯甲醇、甲基苯甲醛和甲基苯甲酸的方法, ZL  01114593.5 

  4.  郭灿城,  刘强,  刘洋,  张晓兵,  金属卟啉催化空气氧化环己烷的方法, ZL02139709.0   

  5. 郭灿城,  刘强,  王旭涛,  空气氧化六碳环化合物制备己二酸的方法,  ZL03118249.6 

  6. 郭灿城,  刘文,  马金勇,  毛彦利,  催化空气氧化烯烃成烯醇、烯酮和环氧化合物的方法, ZL  200310110533.7; FR 2862302; JP 2005145977; NL  1027537 

  7. 郭灿城,  刘强,  公衍之, 一种金属卟啉的合成方法,  ZL200310110537.5 

  8.  郭灿城,  李勇飞,  烯烃氧化制备醛、酮、酸的方法, ZL  200410046719.5 

  9. 郭灿城,  王旭涛,  刘强,  选择性催化空气氧化甲苯和取代甲苯成醛和醇的方法, ZL 03118066.3   

  10. 郭灿城,  空气氧化烷基环己烷制备烷基环己醇和烷基环己酮的方法, ZL  03118170.8 

  11. 郭灿城,  催化空气氧化芳香甲基苯制备芳香羧酸的方法, ZL  03124410.6 

  12. 郭灿城,  姜权,  胡海洋,  刘强,  江国防,  严旭飞,  张帅,  对苯二甲酸的制备方法, ZL  200510032394.X 

  13. 郭灿城,  姜权,  胡海洋,  刘强,  羧酸酯的合成方法, ZL  200610031481.8 

  14. 郭灿城,  刘强,  江国防,  烯烃氧化制备α-烯酸的方法, ZL  200610031682.8;  

  15. 郭灿城,  郭栋才,  罗伟平,  邓伟,  刘强,  江国防,  环己烷空气氧化制备环己醇,环己酮和己二酸的工艺及设备, ZL  200610031689.X; WO 2007134521 

  16. 郭灿城,  徐庆利,  罗伟平,  刘强,  催化空气氧化环己烷制备己二酸的工艺及专用设备, ZL 200810032099.8; WO 2010020080 

  17. 郭灿城,  罗伟平,  周然飞,  李国友,  龚天保,  空气氧化对二甲苯制备对苯二甲酸的方法及设备,ZL  200810143060.3; WO 2010040251 

  18. 郭灿城,  罗伟平,  陈铁桥,  刘强,  四芳基卟啉的合成与设备,ZL  200910043414.1; WO 2010130065 

  19. 郭灿城,  罗伟平,  刘连冲,  刘 强,  邓 伟,  多级氧化甲苯制备苯甲醛、苯甲醇的工艺及设备,ZL  200910305128.8;   

  20. 郭灿城,  郭清虎,一种合成芳香酰胺和芳香甲醇的方法,ZL  201110214289.3 

  21.  郭灿城, 罗伟平,一种四芳基钴卟啉的合成工艺与设备,2013.10, 中国,ZL201110254262.7 

  22. 郭灿城, 罗伟平, 取代四苯基双铁卟啉的合成工艺与专用设备,2013.11,ZL201110263275.0 


出版教材 

     郭灿城,江国防,安德烈,陈新斌。有机化学(第二版),科学出版社,2006年8月。 郭灿城,陈新斌,  江国防。有机化学(第一版),科学出版社,2001年8月。 


项目鉴定 

     仿生催化空气氧化新工艺研究,鉴定单位:中石化巴陵分公司,2002年8月 环己烷仿生催化氧化制备环己酮工艺,鉴定单位:中石化总公司,2003年7月


 

奖励与荣誉

获奖项目 

(1)  环己烷仿生催化氧化制备环己酮工艺。教育部高等学校技术发明奖一等奖,2006年,获奖人:郭灿城,刘小秦,刘强,肖俊钦,江国防,李皓 

(2)  卟啉化合物的合成及其仿生催化烃类氧化研究。湖南省自然科学奖一等奖,2010,获奖人:郭灿城,刘强,陈庆云,金利美。 

(3)  金属卟啉催化空气氧化环己烷的方法。中国专利优秀奖(国家知识产权局),2008年,获奖人:郭灿城,刘强,刘洋,张晓兵。 

(4)  u-氧双金属卟啉仿生催化反应应用。湖南省科技进步奖二等奖,2001,获奖人:郭灿城,张晓兵,陈新斌,江国防。 

(5)  2011科学中国人年度人物奖,  科学中国人年度人物评奖委员会, 2012,  获奖人:郭灿城 

(6).  理工融合的基础化学教学体系改革的研究与实践。国家教学成果奖二等奖,2005年,获奖人:郭灿城,蔡炳新,旷亚非,王玉枝,汪秋安。 

(7)  依托学科建设与本科教学质量工程创新、实践有机化学及实验课程新体系。湖南省高等教育教学成果奖一等奖,2010,获奖人:郭灿城,江国防,汪秋安,蔡炳新,安德烈。 

(8)  理工融合的基础化学教学新体系的研究与实践。湖南省高等教育教学成果奖一等奖,2000年,获奖人:郭灿城,张季爽,蔡炳新,陈贻文,王玉枝。 

(9)  化学化工创新型人才培养的研究与实践 。湖南省高等教育教学成果奖一等奖,2004年,获奖人:郭灿城,蔡炳新,旷亚非,王玉枝,汪秋安。  

(10)  《有机化学》(第二版),国家精品教材,2008年。主编:郭灿城。编者:江国防,安德烈,陈新斌。 

(11)  《有机化学》(第二版),国家十一五规划教材,2007年。主编:郭灿城。编者:江国防,安德烈,陈新斌。 

(12)  《有机化学与实验》,国家精品课程,2007年。主持人:郭灿城。主要成员:汪秋安,江国防,安德烈,向建南等


荣誉

1999年享受国务院政府特殊津贴,

2004年入选湖南省新世纪121人才工程第一层次人选