本文作者：石油醚

概要

胡喜乐： 瑞士洛桑联邦理工学院化学科学与工程学院化学系教授，有机化学家。

课题组主页：https://www.epfl.ch/labs/lsci/hu/

教育经历

1996-2000年 北京大学化学系，学士（导师:林建华教授）

2000-2002年 加利福尼亚大学化学系，硕士（Prof. Karsten Meyer）

2002-2004年 加利福尼亚大学化学系，博士（Prof. Karsten Meyer）

2005-2007年 加州理工学院博士后（Prof. Jonas C. Peters）

2007-2012年 洛桑联邦理工学院化学系，助理教授

2013-2016年 洛桑联邦理工学院化学系，副教授

2016- 洛桑联邦理工学院化学系，教授

荣誉与奖励

2010 Scholarship Award for Excellent Doctor Student, Ministry of Education of China

2010 European Research Council (ERC) Starting Grant

2011 Werner Prize of the Swiss Chemical Society

2012 Extraordinary Young Scientist, World Economic Forum

2012 Member of the Young Academy of Europe

2013 Chemical Society Reviews Emerging Investigator Lectureship

2014 Rising Star, International Conference on Coordination Chemistry

2014 Organometallics Young Investigator Fellowship, American Chemical Society

2014 European Medal for Bio-Inorganic Chemistry (Eurobic Medal)

2014 Fellow, Royal Society of Chemistry (UK)

2015 Young Researcher Award, European Federation of Catalysis Societies

2015 European Research Council (ERC) Consolidator Grant

2016 Bau Family Award in Inorganic Chemistry

2016, 2018 European Research Council (ERC) Proof-of-Concept Grants

2017 Organic Letters Outstanding Publication of the Year Lectureship Award, ACS

2017 Tajima Prize, International Society of Electrochemistry

2017, 2018, 2019 Highly Cited Researcher (Clarivate Analytics)

2017 National Latsis Prize, the Swiss National Science Foundation and the International Latsis Foundation

2018 Resonate Award, Caltech

2019 Homogeneous Catalysis Award, Royal Society of Chemistry

2019 Fellow, European Academy of Sciences

2020 International Catalysis Award, International Association of Catalysis Societies

2020 Member, Academia Europaea

研究方向

胡喜乐教授小组主要研究目标是开发富含地球的元素制成的催化剂，将其用于与合成，能源和可持续性发展相关的化学转化。为了实现这一目标，Hu-Lab目前专注于廉价金属催化的C-C键形成反应，C-H键官能团化，（电）催化水分解，小分子（如CO₂，H₂，O₂的活化）的开发，及金属酶活性位点的合成模型的开发。当前的方向包括：（i）廉价金属催化；（ii）仿生小分子活化；（iii）电催化制氢和二氧化碳还原。

1.廉价金属催化

胡喜乐教授小组已经开发了被一系列具有挑战性的反应的优秀催化剂Ni基配合物。包括未活化的烷基卤化物的交叉偶联和C-H键的直接官能团化。该化学方法可用于以直接，原子经济和快速的方式制备大量生物活性分子，合成中间体，配体，药物和有机材料。这项工作的独特之处在于，Hu-Lab 设计和开发定义明确的催化剂，而不是简单地筛选金属盐和配体的混合物。这种方法使得Hu-Lab 能够以合理的方式理解和控制反应性，还使我们能够深入了解催化机理^1-10。

项目二：生物启发和仿生小分子活化

[Fe]-加氢酶是一种新发现且必须有单一的金属（Fe）才能发挥作用的加氢酶。鉴于H ₂在燃料电池和工业（加氢）中的核心作用，对[Fe]-加氢酶的结构和功能的研究具有重大意义。Hu-Lab开发了两代[Fe]-加氢酶活性位点的合成模型 ^11-14，并将其用作光谱探针。胡喜乐教授已经成功地合成了一个模型复合物，该复合物成功地模拟了活性位点的不寻常的吡啶基甲基酰基部分。该模型配合物的化学性质为酶学研究提供了重要的化学先例。目前，胡喜乐教授小组发展了[Fe]-加氢酶铁模型以及[Fe]-加氢酶锰模型 ^15,16，并在仿生加氢反应中取得了很好的效果。

项目三：析氢催化剂^17-23

氢是未来世界的主要能源载体。最清洁，最可持续的制氢方法是阳光促使水分解。析氢，即质子还原成氢，是水分解的一个重要的半反应。这个反应需要催化剂。铂及其复合物是在光化学条件下最活跃的催化剂。然而，铂催化剂的高成本和低丰度限制了其大规模应用。

胡喜乐教授的实验室开发了高效的无定形的硫化钼催化剂；非贵金属催化剂的高效阴离子交换膜；三维硫化钼催化剂；氧化亚铜表面沉积的CoP；Ni₂P；Mo₂C等对光解水产氢方面做出了突出贡献。其还在对于析氧反应，电催化等方面出了一些突出的工作。

其他

Chem－Station对胡喜乐教授做了题为“卑金属的催化世界・化平凡为神奇ー胡喜乐教授”的专访。

Chem－Station对焦宁教授的“三苯基膦策划“极性反转”，巧引入三氟甲硫基”的工作做了介绍。

参考文献：

1. Qian, D.; Bera, S.; Hu, X.,J. Am. Chem. Soc.2021,143(4), 1959-1967, doi:10.1021/jacs.0c11630.
2. Bera, S.; Mao, R.; Hu, X.,Nat. Chem.2020, doi:10.1038/s41557-020-00576-z.
3. Qian, D.; Hu, X.,Angew. Chem. Int. Ed.2019,58(51), 18519-18523, doi:10.1002/anie.201912629.
4. Bera, S.; Hu, X.,Angew. Chem. Int. Ed.2019,58(39), 13854-13859, doi:10.1002/anie.201907045.
5. Shi, R.; Zhang, Z.; Hu, X.,Acc. Chem. Res.2019,52(5), 1471-1483, doi:10.1021/acs.accounts.9b00118.
6. Vechorkin, O.; Godinat, A.; Scopelliti, R.; Hu, X.,Angew. Chem. Int. Ed.2011,50(49), 11777-11781, doi:10.1002/anie.201105964.
7. Ren, P.; Vechorkin, O.; Allmen, K. v.; Scopelliti, R.; Hu, X.,J. Am. Chem. Soc.2011,133(18), 7084-7095, doi:10.1021/ja200270k.
8. Vechorkin, O.; Barmaz, D.; Proust, V.; Hu, X.,J. Am. Chem. Soc.2009,131(34), 12078-12079, doi:10.1021/ja906040t.
9. Vechorkin, O.; Proust, V.; Hu, X.,J. Am. Chem. Soc.2009,131(28), 9756-9766, doi:10.1021/ja9027378.
10. Vechorkin, O.; Proust, V.; Hu, X.,Angew. Chem. Int. Ed.2010,49(17), 3061-3064, doi:10.1002/anie.200907040.
11. Chen, D.; Scopelliti, R.; Hu, X.,Angew. Chem. Int. Ed.2010,49(41), 7512-7515, doi:10.1002/anie.201004579.
12. Chen, D.; Scopelliti, R.; Hu, X.,Angew. Chem. Int. Ed.2011,50(25), 5671-5673, doi:10.1002/anie.201100201.
13. Xu, T.; Yin, C.-J. M.; Wodrich, M. D.; Mazza, S.; Schultz, K. M.; Scopelliti, R.; Hu, X.,J. Am. Chem. Soc.2016,138(10), 3270-3273, doi:10.1021/jacs.5b12095.
14. Huang, G.; Wagner, T.; Wodrich, M. D.; Ataka, K.; Bill, E.; Ermler, U.; Hu, X.; Shima, S.,Nat. Catal.2019,2(6), 537-543, doi:10.1038/s41929-019-0289-4.
15. Pan, H.-J.; Huang, G.; Wodrich, M. D.; Tirani, F. F.; Ataka, K.; Shima, S.; Hu, X.,Nat. Chem.2019,11(7), 669-675, doi:10.1038/s41557-019-0266-1.
16. Pan, H.-J.; Hu, X.,Angew. Chem. Int. Ed.2020,59(12), 4942-4946, doi:10.1002/anie.201914377.
17. Xu, X.; Song, F.; Hu, X.,Nat. Commun.2016,7(1), 12324, doi:10.1038/ncomms12324.
18. Morales-Guio, C. G.; Mayer, M. T.; Yella, A.; Tilley, S. D.; Grätzel, M.; Hu, X.,J. Am. Chem. Soc.2015,137(31), 9927-9936, doi:10.1021/jacs.5b05544.
19. Morales-Guio, C. G.; Thorwarth, K.; Niesen, B.; Liardet, L.; Patscheider, J.; Ballif, C.; Hu, X.,J. Am. Chem. Soc.2015,137(22), 7035-7038, doi:10.1021/jacs.5b03417.
20. Lassalle-Kaiser, B.; Merki, D.; Vrubel, H.; Gul, S.; Yachandra, V. K.; Hu, X.; Yano, J.,J. Am. Chem. Soc.2015,137(1), 314-321, doi:10.1021/ja510328m.
21. Morales-Guio, C. G.; Liardet, L.; Mayer, M. T.; Tilley, S. D.; Grätzel, M.; Hu, X.,Angew. Chem. Int. Ed.2015,54(2), 664-667, doi:10.1002/anie.201410569.
22. Song, F.; Hu, X.,Nat. Commun.2014,5(1), 4477, doi:10.1038/ncomms5477.
23. Hatay, I.; Su, B.; Li, F.; Partovi-.Nia, R.; Vrubel, H.; Hu, X.; Ersoz, M.; Girault, H. H.,Angew. Chem. Int. Ed.2009,48(28), 5139-5142, doi:10.1002/anie.200901757.
24. 24.卑金属的催化世界・化平凡为神奇ー胡喜乐教授
25. 三苯基膦策划“极性反转”，巧引入三氟甲硫基