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冯元

冯元

冯元

助理教授

皇冠体育研究方向:生物化学,材料,有机电子邮件:YF@ou.edu办公地址:SLSRC 2060

学历:学士,2016,清华大学,中国,博士,2021,西北大学博士后,2021-2023,西北大学

皇冠体育研究关键词:自复制;自组装,自催化合成,纳米级转化,动态材料,分子机器,生命起源


有机合成及应用

冯小组将专注于模拟生物分子行为的动态功能分子和材料的设计和合成皇冠体育研究。我们从小分子开始,展示它们的特性,然后与物理学家、生物学家和化学工程师合作,将它们作为探索材料和仿生学的工具。我们小组感兴趣的科学问题是,除了发现同手性、自我复制、自主运动、结构转化以及最终的生命的起源之外,我们如何从生物分子中学习,在纳米世界中实现那些奇妙的类生命功能。

Dynamic Materials with Nanoscopic Transformations

具有纳米级转化的动态材料

机械联锁结构——包含拓扑复杂的构建块(单体)——由于新的自由度将表现出非凡的性能。在保持相同拓扑结构的同时,改变单体之间的相对关系将显著地改变材料。为了在宏观尺度上制造动态材料,需要在纳米尺度上切换单体,因为一个小的改变会产生很大的不同。我们目前的项目采用拓扑复杂和可控的结构来构建材料,以实现动态功能。

Template-Directed Stereoselective Autocatalysis

模板定向立体选择性自催化

经典的立体选择反应需要手性配体或引入手性中心。然而,自催化反应从非手性前体产生立体异构富集产物。探索手性扩增的起源可以用于不对称合成。在反应物中引入识别位点可以为不对称键的形成提供模板,从而提高所需产物的立体选择性。我们的项目还发现了生物分子中同手性的起源以及益生元合成中的手性扩增。

Biomolecular-Driven Molecular Motors in Water

水中生物分子驱动的分子机器

为了将人工分子机器应用于医疗领域,它们需要能够在水中持续运行。我们的项目探索具有生物相容性和环境友好性的化学燃料及其废物,并将分子机器与生物分子结合起来,在仿生环境中运行。驱动马达的生物燃料可以从参与细胞呼吸的辅酶中选择。分子机器可能适用于癌症诊断和治疗的药物输送。

Functional Molecular Fluorescent Dyes

功能分子荧光染料

推挽型荧光染料是一种环境敏感的荧光团,其特征是供电子(D)取代基与接受电子(A)取代基相连。由于其在光伏、非线性光学、有机发光二极管(oled)、荧光传感器和生物成像等领域的潜在应用,在过去二十年中,设计和合成含有推挽发色团的荧光有机化合物已成为一个活跃的皇冠体育研究领域。我们的项目皇冠体育研究了基于超分子相互作用的荧光染料的动态特性的新构建块的设计和合成。通过与光学物理学家和理论化学家的合作,这些染料有助于探索分子间和分子内电子转移的基本原理。

Photothermal Conversion Organic Cocrystals

光热转换有机共晶

由于缺乏具有令人满意的二次近红外(NIR- ii)响应的分子,高性能有机近红外光热材料的设计受到限制。有机光热材料因其经济的成本、良好的生物相容性和潜在的生物可降解性而成为一种极具发展前景的光热材料。共晶通常通过两种可选的分子构建块的自组装获得,即富电子的供体(D)和电子贫乏的受体(A)。由于可调节的能隙,溶剂可加工性和易于回收性,作为一种晶体材料,共晶在场效应晶体管,铁电材料,动态光力学和非线性光学领域呈现出光明的前景。由于共晶可以通过改变其组成成分来调节能量的吸收和传递,因此已被应用于光热转换中。

Redox Switchable Macrocycles and Cages


氧化还原可切换大环和笼

在超分子科学中,能够通过响应多种外部刺激进行变构调节的合成大环和笼越来越受到关注。大环和笼的几何形状与尺寸、形状、电子性质和对多环芳烃的结合亲和力有关,可以很容易地调节。

英文:

团体网站及个人简介(pdf)

中国人:

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获奖荣誉

中国科学院未来领袖100强,2023年,美国化学会北美超分子化学会议最佳海报奖,2022年国际纳米技术皇冠体育研究所杰出皇冠体育研究员奖,2022年,西北大学中国政府优秀自费留学生奖,2022年,中华人民共和国教育部,前瞻奖学金,2022年,前瞻皇冠体育研究所世界获奖者论坛青年皇冠体育研究员,2021年,世界获奖者协会前瞻学会杰出学生奖,2021年,前瞻学会ACS出版物研讨会最佳海报奖,2017年,美国化学会清华学堂英才奖学金,2016年,清华大学清华学堂海外皇冠体育研究奖学金,2015年,清华大学清华优秀新生奖学金,2012年,清华大学孙增久eq纪念奖学金,2012年,2011年第25届中国化学奥林匹亚决赛清华大学金奖,2011年中国化学会全国化学竞赛一等奖,中国化学会