個(gè)人簡(jiǎn)介
甘利華: 男, 1975年11月出生于四川,2005年7月畢業(yè)于中國(guó)科學(xué)院化學(xué)所,獲理學(xué)博士學(xué)位。 2005年7月加入西南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院,副教授、碩士生導(dǎo)師。
教育經(jīng)歷
1995.09 - 1999.07重慶師范學(xué)院化學(xué)系 學(xué)士
1999.09 - 2002.07重慶大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院 碩士,導(dǎo)師:陶長(zhǎng)元教授
2002.09 - 2005.07中科院化學(xué)所分子納米結(jié)構(gòu)與納米技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 博士
導(dǎo)師:王春儒研究員 & 王琛研究員
研究興趣
Ⅰ 分子團(tuán)簇材料的合成、表征與量子化學(xué)計(jì)算
Ⅱ 化學(xué)反應(yīng)機(jī)理
科究概述
1、攻讀碩士學(xué)位期間
主要從事減壓膜蒸餾的實(shí)驗(yàn)與理論研究.獲得了膜蒸餾通量與其影響因素之間的關(guān)系,建立了膜蒸餾過程中熱量傳輸與質(zhì)量傳輸?shù)目刂品匠滩⒃O(shè)計(jì)了相應(yīng)的模擬程序.
2、攻讀博士學(xué)位期間
主要從事富勒烯、內(nèi)嵌富勒烯的實(shí)驗(yàn)與理論研究.獨(dú)立合成、表征了一系列富勒烯和內(nèi)嵌金屬富勒烯,研究了內(nèi)嵌金屬富勒烯的形成機(jī)理、聚合、分散行為.
(1)富勒烯與內(nèi)嵌金屬富勒烯的合成、分離與表征:Y@C82,Sc2@C84,Sc3C2@C80 等
[Su and Gan et al, JPC B 2006]
(2)內(nèi)嵌金屬富勒烯的形成機(jī)理:提出了兩個(gè)關(guān)于內(nèi)嵌金屬富勒烯Y@C82 的形成機(jī)理—Y@C80+C2 和C76+C6Y,并利用從頭算方法和密度函數(shù)方法考察了這兩個(gè)模型的可能性。所提出的模型對(duì)內(nèi)嵌金屬富勒烯的形成機(jī)理具有重要的啟示意義。[JPC A 2005]
3、加入西南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院之后
(1)多面體烷烴的穩(wěn)定性:高對(duì)稱籠狀多面體分子一直是實(shí)驗(yàn)化學(xué)家的合成目標(biāo),可是已經(jīng)報(bào)道的高對(duì)稱、籠狀分子卻為數(shù)不多。化學(xué)家們也難以理解這些結(jié)構(gòu)上如此簡(jiǎn)單的分子為什么不能夠制備出來,當(dāng)然缺乏對(duì)籠狀分子的活性、穩(wěn)定性規(guī)律的認(rèn)識(shí)。本人系統(tǒng)研究了它們穩(wěn)定性與表面彎曲度的關(guān)系,研究結(jié)果澄清了長(zhǎng)期以來的爭(zhēng)論[CPL 2006]。
(2)三金屬氮化物內(nèi)嵌金屬富勒烯結(jié)構(gòu)-穩(wěn)定性關(guān)系:三金屬氮化物內(nèi)嵌金屬富勒烯(TNF)以其不尋常的高產(chǎn)率以及特殊的生物活性被認(rèn)為是一類極具應(yīng)用前景的納米材料。然而,其高產(chǎn)率的原因以及結(jié)構(gòu)都還不清楚,當(dāng)然對(duì)其生物活性的認(rèn)識(shí)也不深入。本人研究發(fā)現(xiàn)內(nèi)嵌團(tuán)簇的尺寸控制了這類材料的結(jié)構(gòu)與活性,這些結(jié)果能夠很好地解釋這類物質(zhì)的產(chǎn)率與穩(wěn)定性。[CPC 2006]。
最近的研究顯示,電荷轉(zhuǎn)移相互作用和尺寸效應(yīng)協(xié)同決定了三金屬氮化物富勒烯的結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性[2012 CPL]
(3)內(nèi)嵌金屬富勒烯的精細(xì)結(jié)構(gòu):結(jié)構(gòu)測(cè)定一直是內(nèi)嵌富勒烯研究的重要領(lǐng)域與爭(zhēng)論焦點(diǎn),本人通過研究,發(fā)現(xiàn)決定內(nèi)嵌雙金屬富勒烯內(nèi)部結(jié)構(gòu)的是金屬原子之間的靜電排斥作用,也發(fā)現(xiàn)內(nèi)嵌金屬原子與碳籠之間的電荷轉(zhuǎn)移相互作用具有雙重的穩(wěn)定-失穩(wěn)定效應(yīng)。[CPL 2006]
(4)富勒烯結(jié)構(gòu)-活性關(guān)系:通過研究,發(fā)現(xiàn)一些不滿足獨(dú)立五元環(huán)規(guī)則的富勒烯的衍生物比相同尺寸的富勒烯的衍生物更穩(wěn)定,這些結(jié)果暗示富勒烯在衍生化時(shí)很可能發(fā)生結(jié)構(gòu)異構(gòu)化。[JNN 2007]
(5)非經(jīng)典富勒烯及其衍生物的結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性:穩(wěn)定的碳多面體被公認(rèn)是只由五元環(huán)和六元環(huán)構(gòu)成且滿足五元環(huán)分離原則(IPR)。然而,我們對(duì)C32,C34和C36的全氫化物的研究發(fā)現(xiàn),C34和C36含有七元環(huán)的非經(jīng)典富勒烯的衍生物比相應(yīng)經(jīng)典富勒烯的衍生物更穩(wěn)定。這些計(jì)算結(jié)果暗示富勒烯衍生物的穩(wěn)定化機(jī)制和富勒烯的完全不一樣,也暗示富勒烯衍生物的種類可以比富勒烯的種類大得多。(CPL 2008)
(6)不對(duì)稱有機(jī)催化反應(yīng)機(jī)理:不對(duì)稱有機(jī)催化在藥物合成等領(lǐng)域有重要意義,我們對(duì)脯氨醇衍生物催化的乙醛和丙醛的邁克爾加成反應(yīng)進(jìn)行了計(jì)算研究,計(jì)算結(jié)果解釋/揭示了該類反應(yīng)具有良好對(duì)映體選擇性的原因。(Euro. J. Org. Chem. 2009)。最近,對(duì)脯氨酸催化的Mannich反應(yīng)進(jìn)行了計(jì)算研究,結(jié)果良好地揭示了對(duì)映選擇性的原因(2012,JPOC in press)。
(7)碳多面體的結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性的普遍規(guī)律:計(jì)算考察了由四元環(huán)、五元環(huán)、六元環(huán)和七元環(huán)構(gòu)成的C28的所有異構(gòu)體,基于這些異構(gòu)體的總能和鍵的種類及數(shù)量,建立了一個(gè)用于評(píng)估任意碳多面體的相對(duì)穩(wěn)定性的模型。所建立的模型將富勒烯領(lǐng)域中眾所周知的穩(wěn)定性判據(jù)——IPR和PAPR包含在其中,并具有更廣泛的適用范圍(CPL 2009)。
在該模型的幫助下,我們系統(tǒng)考察了由五元環(huán)、六元環(huán)和七元環(huán)構(gòu)成的C46,C48, C50和C52的所有異構(gòu)體。結(jié)果顯示,含有相同B55鍵(五元環(huán)-五元環(huán)共用的邊)的非經(jīng)典富勒烯比經(jīng)典富勒烯更穩(wěn)定,結(jié)構(gòu)分析顯示七元環(huán)可以通過降低B55鍵處的頂點(diǎn)的錐化角來釋放碳籠的張力(JCC 2010)
發(fā)表論文
1.Li-Hua Gan*, Theoretical Investigation of Polyhedral Hydrocarbons (CH) n, Chem.
Phys. Lett. 2006, In Press [Elsvier]
2.Li-Hua Gan, Chun-Ru Wang*, Theoretical investigation of the formation mechanism
of metallofullerenes Y@C82, J. Phys. Chem. A 2005, 109, 3980-3982 [ACS]
3.甘利華,舒春英,王春儒*,富勒烯結(jié)構(gòu) Si60 的理論研究,高等學(xué);瘜W(xué)學(xué)報(bào),接受
4.Chun-Ying Shu, Li-Hua Gan, Chun-Ru Wang *, Xin-long Pei , Hong-bin Han, Synthesis
and characterization of a new water-soluble endohedral metallofullerene for MRI
contrast agents, Carbon, 2006,44,496-500 [Elsvier]
5.Chunru Wang*, Lihua Gan, Chunli Bai and Hisanori Shinohara, Production, isolation
and Spectroscopic Studies of the Endohedral Fullerene, (I?III), CHINA
PARTICUOLOGY, 2004, 2,189-191.
6.Zhi-Yong Yang, Li-Hua Gan, Sheng-Bin Lei, Li-Jun Wan*, Chen Wang, and Jian-Zhuang
Jiang, Self-Assembly of PcOC8 and Its Sandwich Lanthanide Complex Pr(PcOC8)2 with
Oligo(Phenylene-ethynylene) Molecules, J. Phys. Chem. B 2005, 109, 19859-19865
[ACS]
7.Zhi-Yong Yang, Sheng-Bin Lei, Li-Hua Gan, Li-Jun Wan, Chen Wang and Chun-Li Bai*,
Effect of polarity on co-adsorbed molecular nanostructure with substituted
phthalocyanine and thiol molecules. ChemPhysChem. 2005, 6, 65 u201370 [Wiley]