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2008国家自然科学奖----化学奖
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据说结果已经揭晓，是4位 功能纳米材料的合成、结构、性能及其应用探索研究 北京市 李亚栋 化学反应过渡态的结构和动力学研究 辽宁省 杨学明 新型规则纳米孔材料的分子工程 教育部 裘式纶 碳硼烷及其金属碳硼烷的合成、结构和反应 香港特别行政区 谢作伟 [ Last edited by weihui_cn on 2008-5-28 at 18:51 ] |
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fwq4993329
铜虫 (正式写手)
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2楼2008-05-27 12:22:48
fwq4993329
铜虫 (正式写手)
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nano 3楼2008-05-27 12:32:31
http://168.160.153.132/xmfb/XMList.aspx?TYPE=2&XK_GRPNO=10300 项目名称： 功能纳米材料的合成、结构、性能及其应用探索研究 推荐单位： 北京市 项目简介： 该项目属于无机合成化学领域。 纳米材料的合成、结构与性能研究是当代化学与材料科学中最富挑战性的前沿领域，深入开展纳米材料合成方法学研究，解决纳米材料的可控合成与制备难题，揭示物质在纳米尺度上结构与性能关系，是推动纳米科技从基础研究走向应用的关键。本项目取得了如下创新性成果： 1．创立了通用性的单分散纳米材料"液/固/溶液"相转移合成方法，揭示了不同相界面化学反应调控机理，解决了纳米材料制备过程中的成核、生长、尺寸与形貌均一性调控难题，实现了用同一种方法制备出数十种像贵金属、氧化物（磁性、介电）、稀土荧光粉、半导体量子点等这样一些不同种类的功能性单分散纳米晶。为纳米生物、医药、环境等交叉科学的发展提供了物质基础，在国际上产生了重大影响。 2． 首次水热合成出具有层状结构的铋及钛酸盐纳米管，提出了纳米管层状卷曲形成机制；由此开辟了空心及一维纳米材料水热/溶剂热合成新路径，并合成出包括Bi、W、WS2、MoS2、MnO2、V2O5/VO2纳米管/线、钛酸盐、硅酸盐纳米管/线、稀土化合物纳米管/线/富勒烯球等系列具有广阔应用前景的功能纳米材料。为实现纳米材料规模化制备及纳米器件等领域的开拓提供了关键技术。 3．发现了具有特定晶形与晶面的CeO2纳米材料对一氧化碳催化氧化反应的结构敏感特性，并在烯烃的环氧化等多个催化反应体系中得到验证，从而初步揭示出纳米材料的催化各向异性特征。 该成果共计在SCI刊物上发表论文181篇，其中影响因子3.0以上103篇，包括Nature 1 篇，Angew. Chem. Int. Ed. 10 篇，J. Am. Chem. Soc. 3 篇，Adv. Mater. 9 篇，Chem. Eur. J.16篇, 其中21篇论文入选1997-2007年国际Highly Cited Papers，占同期中国入选论文总数（2663篇）的0.789％，占全国化学入选论文总数（501篇）2.79％，占全国材料学科入选论文总数（337篇）2.08％，主要论文SCI他引3584次。多次在国际学术会议上作大会邀请报告，受邀为Acc. Chem. Res.等撰写综述性论文4篇。 主要发现点： 核心发现点： 1. 创立了一种普适性的"液相－固相－溶液"相转移、相分离单分散纳米晶合成方法。利用金属离子与表面活性剂分子间作用原理，通过对不同界面化学反应的控制，实现了贵金属、半导体、磁性、介电、荧光纳米晶等数十种不同系列单分散纳米晶的制备。Science Watch以"A great leap forward in nanotechnology"为题对该工作给予了高度评价："revolutionize their synthesis"、"will almost certainly be seen as a landmark in their production."。该成果入选"2005年度中国基础研究十大新闻"。应邀对单分散纳米晶合成方法、组装及性能研究进展进行了系统总结、评述与展望（Acc. Chem. Res. 2007, 40, 635-643；Chem. Commun. 2007, 2901-2910）（无机合成化学研究领域，代表性论文1） 2． 首次报道了水热法合成具有层状结构的铋、钛酸盐纳米管，揭示了纳米管层状卷曲形成机制，并在此基础上合成出包括Bi、W、WS2、MoS2、MnO2、V2O5/VO2纳米管/线、钛酸盐、硅酸盐纳米管/线、稀土化合物纳米管/线等系列具有广阔应用前景的一维功能纳米材料；开拓了系列功能纳米材料制备新技术。论文发表在德国《应用化学》、《美国化学会志》等杂志上，主要论文被Nature、Science、JACS、Angew. Chem.等SCI学术期刊正面他人引用达2000余次。在一维纳米结构领域的研究引起了国际上的广泛关注，受Inorg. Chem.与Nanotechnology杂志邀请就该领域研究进展撰写两篇综述（Inrog. Chem. 2006, 45, 7522-7534； Nanotechnology 2006, 17, S253-S261）。（无机合成化学研究领域，代表性论文2，3，4，5，6，7，8） 其它重要发现点： 3. 发现了具有特定晶形与晶面的稀土氧化物纳米结构材料，提出了纳米晶特定晶形与晶面影响结构敏感催化反应的概念，并在表面增强拉曼、气敏等领域的研究中，观察到不同晶面的纳米粒子具有不同的表面增强效应，揭示了纳米材料丰富的表面特性；此外，将荧光、磁性等功能纳米材料与生物分子结合，利用荧光能量共振转移与磁分离实现了生物分子的痕量检测。（无机合成化学研究领域，代表性论文9，10） 主要完成人： 李亚栋 作为项目负责人提出研究计划与方案，负责基金项目的申请，负责项目的设计与规划、研究方向和内容的确定以及方案的指导与实施，提出本项目的主要学术思想与研究思路，担任十篇代表性论文的唯一通讯联系人和项目全部论文的通讯联系人，是全部三个发现点的主要完成人。该研究工作占据本人当时工作量约70％。 王训 作为主要参加者参予了主要发现点1、2的实验设计、论文撰写工作。是多篇重要论文的第一作者（代表论文1、4、5）。该研究占据本人当时工作量约80％。 彭卿 作为主要参加者参予了主要发现点2、3的实验设计、论文撰写工作。是多篇重要论文的第一作者（代表性论文6）。该研究占据本人当时工作量约80％。 孙晓明 他于攻读博士期间，作为项目的主要参加者，参予了主要发现点2、3的研究工作，是本成果数篇代表论文的实验主要完成人和第一作者（代表性论文7、8）。该研究占据本人当时工作量约80％。 李晓林 他于攻读博士期间，作为项目的主要参加者，参予了主要发现点2的研究工作，是本成果多篇论文的实验主要完成人和第一作者（代表性论文3第二作者）。该研究占据本人当时工作量约80％。 |
4楼2008-05-28 20:41:45
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项目名称： 化学反应过渡态的结构和动力学研究 推荐单位： 辽宁省 项目简介： 化学反应过渡态对于化学反应速率以及动力学机理具有决定性的影响，是认识化学反应本质的核心问题，现代重要的化学反应理论都是建构在过渡态这一重要基本概念之上。因此，了解过渡态的量子结构以及对动力学的影响，对于深刻理解化学反应的本质及行为至关重要。由于过渡态所经历的时间一般在飞秒时间尺度，处于过渡态的分子复合物又具有复杂的量子态结构，因此从实验上观测化学反应量子过渡态以及动力学是物理化学领域公认的一项难题，也是化学科学的前沿课题。 杨学明研究小组在973项目等研究计划的支持下，发展和研制了里德堡态氢原子飞行时间谱技术与交叉分子束技术结合的反应动力学实验装置。该装置在分子束散射条件的控制、高灵敏度探测和高时间分辨飞渡时间谱等性能方面都领先于国际同类科学仪器。他们利用这一先进装置在原子分子的量子态水平上探索了与化学反应过渡态相关的新现象和新规律。经过多年的努力，他们在这一项目的研究中取得了突破性的成果，主要有：首次测量出F+H2反应的高精度的转动量子态分辨的微分截面，实验发现在这一反应中的共振现象。通过精确势能面计算以及量子散射理论证明了该反应共振现象是由两个反应共振态所引起的，这项成果阐明了国际上长期以来备受关注的F+H2反应共振这一重要科学问题；其次在H+D2反应中在实验上首次观测到了反应势垒型的量子过渡态结构，并给出了清晰的物理图像；第三是对H+HD反应过程进行了详细的实验研究， 发现非常有趣的向前散射的反应产物，结合理论分析阐明向前散射现象是由于反应中间体在通过某一特定势垒型过渡态时放慢通过过渡态区域所引起的。2000年以来发表相关论文51篇，其中包括Nature 1篇、Science 2篇和 Physical Review Letters 5篇，并被国际著名综述刊物Ann. Rev. Phys. Chem和Acc. Chem. Res.邀请撰写综述论文。论文被他人引用488次，应邀在重要国际学术会议上报告20多次。这些成果表明，我国分子反应动力学的研究水平已经居于国际领先地位。 主要发现点： 1、核心发现点 1）实验测量出F+H2反应的高精度的转动量子态分辨的微分反应截面，并且发现了在这一反应中的共振现象。通过精确势能面计算以及量子散射理论证明了该反应共振现象是由两个反应共振态所引起的，这项成果阐明了国际上长期以来备受关注的F+H2反应共振这一重要科学问题。（代表性论文 1；学科分类：化学动力学，代码：1503015） 2）从实验上观测到H+D2→HD+D反应的量子化势垒型过渡态的结构，证明这些过渡态的结构来源于不同势垒型过渡态反应通道之间的量子干涉效应。澄清了反应过渡态这一重要概念，对于更深入地理解化学反应的本质有很大的帮助。（代表性论文 2；学科分类：化学动力学，代码：1503015） 3）实验发现H+HD→H2+D反应的前向散射产物，阐明这一现象是由于反应中间体在通过某一特定势垒型过渡态时放慢通过过渡态区域所引起的。阐明了势垒型量子化过渡态与反应共振过渡态的区别。（代表性论文 3；学科分类：化学动力学，代码：1503015） 4）测量出O(1D)+HD(j=0)反应的转动量子态分辨的微分反应截面，在转动量子态分辨水平上揭示了这一具有势阱型过渡态反应的机理。（代表性论文 4；学科分类：化学动力学，代码：1503015） 5）研制出性能优越的氢原子里德堡态标识飞行时间谱－交叉分子束装置，并利用该装置研究F+H2的反应，发现了反应共振现象，这一重要成果发表在2006年Science杂志上，并被评选为2006年中国十大科技进展新闻之一。2007年利用该仪器又发现了F+D2 反应在低碰撞能条件下波恩-奥本海默（Born-Oppenheimer）近似完全失效，这一成果发表在2007年Science杂志上，并被评为2007年中国十大科技进展新闻之一。此外，利用这一装置的相关两项研究工作，F+H2的HF(v=3)通道机理研究和F+HD动力学共振的研究，最近又被美国国家科学院院刊(PNAS)接受发表。标志我国分子反应碰撞散射实验水平处于国际领先地位。（代表性论文 6和7；学科分类：化学动力学，代码：1503015） 主要完成人： 杨学明 该研究项目的学术带头人，提出了与上述所有五项核心发现点相关的研究方向；制定实验研究的技术路线和理论研究的方法；氢原子里德堡态标识飞行时间谱－交叉分子束装置的设计；研究队伍的组织；指导博士后和研究生完成上述五项核心发现点的实验研究；完成上述全部实验结果的分析和撰写论文等全面工作；国际合作的组织者和带头人。本人在该项目研究中的工作量占本人工作量的90％。上述所有代表性论文的通讯作者。 戴东旭 参加了与上述五项核心发现点相关的全部研究工作，其中1、2、4和5核心发现点的实验研究的主要参与者和指导者；参与并主持实验室的建设；氢原子里德堡态标识飞行时间谱－交叉分子束装置的部分设计和全部安装，实验条件的调试和改进；具体的实验操作和数据的采集以及分析，并指导学生进行实验。本人在该项研究中的工作量占本人工作量的95％。 王秀岩 提出了与上述五项核心发现点中与1、2和5项有关的研究方向；作为研究小组的学术骨干人员参加氢原子里德堡态标识飞行时间谱－交叉分子束装置的设计与改进工作；协助杨学明组织研究队伍、指导研究生完成上述1、2和5项核心发现点的实验研究和结果的分析与讨论；参加设计实验技术路线，基金项目的申请等。本人在该项研究中的工作量占本人工作量的70％。 任泽峰 参与上述五项核心发现点中与1和5项有关的实验研究, 完成了相关的具体实验操作和数据的采集及分析；参加氢原子里德堡态标识飞行时间谱－交叉分子束装置的安装，调试和改进，提出了双级放电原子束技术，有效地提高了信号强度和稳定性，对实验研究起重要作用；参与实验室的建设。本人在该项研究中的工作量占本人工作量的80％。 邱明辉 参与上述五项核心发现点中与1和5项有关的实验研究, 完成了相关的具体实验操作和数据的采集及分析；参加氢原子里德堡态标识飞行时间谱－交叉分子束装置的安装，调试和改进；参与实验室的建设。本人在该项研究中的工作量占本人工作量的90％。 |
5楼2008-05-28 20:42:46
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项目名称： 新型规则纳米孔材料的分子工程 推荐单位： 教育部 项目简介： 该项目瞄准国际无机合成化学的前沿领域，以分子工程学为指导，以材料的功能为导向，较系统地研究分析了制备新型规则纳米孔材料的一系列科学问题，创造性提出材料合成方法和路线，深入探索材料结构和功能的内在关系，揭示材料复杂的合成机理，并应用于新材料设计合成。研究成果已有效地在吸附分离、储氢、药物缓释、催化等方面得到应用，利用合成的新物质为主体模板组装制备了多种复合功能材料。 一、微孔晶体合成与制备化学中新体系新技术的开发。研究晶体复杂的生长机制，系统地开发了合成高质量大单晶、纳米晶、膜等微孔材料的新体系、新技术，解决光电微器件主体材料的质量和尺寸问题以及分子筛膜的面积连续性和机械强度等技术难题。 二、介孔材料化学合成和应用中基块的组装与自组装。以提高催化效率为导向，首次以微孔分子筛前驱体为基块与表面活性剂自组装，巧妙构筑了具有微孔孔壁的MAS系列介孔分子筛，为介孔材料水热稳定性问题提供解决途径；设计合理的合成与组装路线，将有机基团在孔道内进行修饰、剪裁、组装，解决纳米催化剂团聚、药物缓释等问题。 三、化学配位键联方式与金属有机骨架（MOF）结构、功能。以功能为导向，创新地通过合成或选取恰当构型有机配体，进行具有手性孔道、分子筛拓扑结构的和具有多功能的MOF合成。探究配位键联方式、结构、功能的内在关联规律，提高手性拆分效率和储氢质量。 项目共发表论文220篇，SCI收录论文192篇（IF大于3.0的66篇），他引1633次，SCI他引1424次（单篇最高163次）；获国家发明专利5项；应邀在重要国际学术会议上做邀请报告和主题报告3次，在国内重要学术会议上做邀请报告5次。德国著名教授Schuth在第13届国际分子筛会议特邀报告上称MAS-n的合成是介孔合成史上重要里程碑；法国著名教授Ferry称具有分子筛拓扑MOF的成功合成架起了无机微孔晶体和MOF间的桥梁。研究成果被ACS的“Heart Cut”报道1次，曾获教育部科技进步一等奖1项，吉林省科技进步一等奖2项。 主要发现点： 本项目的科学发现及创新点主要体现在以下几个方面： (1)深入地研究分子筛单晶的生长机制，系统地开发了微孔分子筛大单晶、纳米晶的合成与制备的新技术、新路线和建立了新策略：1、加入成核抑制剂，2、双硅源技术，3、导入F-离子，4、醇体系合成，5、合成物种前驱体多样化。合成制备出LTA、FAU、SOD、AEL、MTN、AFI、MFI、MOR、OFF、BEA等大单晶和目前最小尺寸的LTA、FAU和AEL分子筛纳米晶。并将光学功能材料组装到分子筛大单晶的中，获得具有二阶非线性光学性质的复合材料。（无机合成化学，代表性论文2，9） (2)创新地设计合成方法和路线，巧妙地以微孔分子筛导向剂为基元与表面活性剂进行自组装，构筑了具有微孔孔壁的介孔分子筛催化材料，开辟了解决介孔分子筛水热稳定性低的新途径；在非常规强碱体系下，以聚苯乙烯小球为模板，利用表面活性剂与SiO2自组装合成出具有超微孔孔壁的纳米空心小球，从而填补了微孔介孔分子筛孔道尺寸之间的空白。（无机合成化学，代表性论文1，3） (3)设计合成或选取具有特定结构特征的有机配体合成具有手性结构的金属有骨架机化合物，首次得到金属膦酸骨架中存在螺旋孔道结构的化合物。创新地利用四连接的有机配体或者构建无机和有机的四连接基块成功构筑了具有MTN、BCT、ABW等分子筛拓扑结构的金属有机骨架化合物，把无机微孔晶体和金属有机骨架化合物有机地联系在一起。通过选用多种稀土金属为中心，得到具有光电磁性质俱佳的复合功能的金属有机骨架化合物。（无机合成化学，代表性论文4，5，6） (4)创造性地采用新型载体金属网和独创的涂膜方式合成制备了LTA、MFI、LTL等分子筛膜，在气体分离中具有很高的渗透率和选择性，具有优异的分离性能，并且具有较好的机械强度。此外，首次以高质量毫米级分子筛MFI大单晶为母体，采用外延生长得到完全取向、有序的分子筛膜。这些独特制备技术和方法为分子筛膜材料的开发与应用提供了新思路。(无机合成化学，代表性论文7） (5)从分子工程的思想出发，设计新的合成与组装路线，通过合理的反应途径，用CVD、MOCVD、PVD、原位合成等新技术实现了多种金属及合金（Au，Ag，Ni，CoPt等）、金属氧化物（CuO，Fe2O3等）、非金属单质和化合物（Si，BN）等在分子筛孔道内的组装和性能研究；并通过对不同形态的介孔材料的合成与负载评价，总结了介孔材料作为优良的药物、酶催化载体的一般规律。(无机合成化学，代表性论文8，10） 主要完成人： 裘式纶 组织制定了本项目的研究方向和整体研究方案。另外主要从事含杂原子分子筛和分子筛大单晶的合成研究；介孔材料孔道作为纳米反应器的分子剪裁，对1-5发现点均作出了一定的贡献。本项目研究占总工作量的60%。 朱广山 系统得研究了微孔分子筛纳米晶的合成；并利用纳米晶和金属网合成制备了高渗透性和高选择性的分子膜；进行了手性MOF的设计合成研究。对1，2，4发现点做出了贡献。本项目研究占总工作量的90%。 李晓天 在微孔分子筛和介孔分子筛孔道中组装了光学功能分子和半导体量子点，以介孔材料为模板制备了介孔金属氧化物。对第1，5发现点做出了贡献。本项目研究占总工作量的80%。 张宗?| 具有微孔孔壁的介孔分子筛催化材料的设计合成和微孔材料的离子打印研究；利用沸石分子筛结构导向剂为基块和表面活性剂自组装制备出多种不仅具有很好的水热稳定性而且还具有较强酸性的介孔材料MAS系列。以介孔材料为模板进行了金属及合金等纳米材料的制备。对第2，5发现点做出了贡献。本项目研究占总工作量的80%。 方千荣 成功的合成了多种具有分子筛拓扑结构和具有光电磁复合功能的金属有机骨架化合物。对第3发现点做出了贡献。本项目研究占总工作量的90%。 |
6楼2008-05-28 20:43:28
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项目名称： 碳硼烷及其金属碳硼烷的合成、结构和反应 推荐单位： 香港特别行政区 项目简介： 该项科研属于金属有机化学中的基础研究。在长达十多年的研究中，先后得到了香港研究资助局，国家杰出青年科学基金(B类)及国家自然科学基金会与香港研究资助局联合基金的多次资助并涉及多项研究子课题。本项目的主要发现包括（1）首次合成和鉴定了碳碳相邻和碳碳相间的蛛网型碳硼烷，并系统地研究了其金属配合物的性质，指出碳碳相邻的鸟巢型和蛛网型碳硼烷阴离子的还原能力较相应的碳碳相间的异构体弱。（2）首次成功地制备和鉴定了目前最大的14-顶点碳硼烷及相应的15-顶点金属碳硼烷，打开了研究超级碳硼烷化学的缺口。（3）率先开展了过渡金属碳硼炔化学的研究，建立了金属参与的碳硼烷官能团化的新方法。（4）发展了一系列新颖的碳硼烷--环戌二烯多变配体，将经典茂金属化学和金属碳硼烷化学的研究有机地结合起来。（5）建立了合成全卤代单碳碳硼烷阴离子的方法，其中HCB11Cl11-已成为目前最佳极弱配位阴离子之一。 这一系列工作先后被总结成90篇SCI科学论文，其中74篇发表在影响因子大于3.0的科学杂志上，包括Accounts of Chemical Research（1篇），Coordination Chemistry Reviews（2篇），Journal of the American Chemical Society（5篇），Angewandte Chemie（5篇），Organometallics（48篇），Inorganic Chemistry（6篇），Chemical Communications（4篇） 和Dalton Transactions（3篇）。总影响因子为383，目前已被国内外同行他引739次。 该项研究的一些重要结果曾获邀请在国际会议上报告25次，包括IUPAC国际金属有机化学会议（1998,2000），国际著名的美国无机化学Gordon学术会议（2001），国际硼化学会议（2002），国际f-元素会议（2003），国际杂原子化学会议（2004）和亚州化学大会（2005）。美国化学会周刊C&E News于2005年3月28日专门介绍了被推荐者的部分工作。由于该方面的出色研究，被推荐人于2003年获香港中文大学首届青年学者研究成就奖以及2003年香港裘槎（Croucher）基金会杰出研究奖。 主要发现点： 核心发现点: (1) 首次合成和鉴定了含蛛网型碳硼烷配体 (arachno- 7-R2C2B10H104-) 的金属配合物，并阐述了碳硼烷阴离子和金属离子间的成键特征，指出只有do/fn电子构型的金属离子才能形成这类配合物，解决了碳硼烷化学中长期存在的一个问题（元素有机化学；代表性论文编号3和5）。 (2) 发展了首个控制合成碳碳相邻、相间和相对的鸟巢型及蛛网型碳硼烷阴离子的方法，阐述了它们在骨架结构和化学性质上的异同点，并指出在三种异构体中碳碳相邻的衍生物的还原能力最弱，为合成超级碳硼烷奠定了基础（元素有机化学；代表性论文编号8）。 (3) 合成和测定了迄今为止最多顶点的碳硼烷--14-顶点碳硼烷以及15-顶点金属碳硼烷，并提出了阻止反应物之间的氧化还原反应是合成超级碳硼烷的关键所在，找到了研究超级碳硼烷化学的突破口（元素有机化学；代表性论文编号2和7）。 (4) 合成和测定了第一个前过渡金属碳硼炔配合物的结构，阐述了金属离子和碳硼炔之间的成键特征。首次研究了金属碳硼炔和有机不饱和分子间的加成反应，建立了碳硼烷官能团化的新方法，论述了金属苯炔和金属碳硼炔的异同点（元素有机化学；代表性论文编号4和9）。 重要发现点: (5) 设计和合成了一系列桥联碳硼烷--环戊二烯分子。它们不仅具有碳硼烷和环戊二烯基固有的性质而且有桥联多齿配体的特点，可以广泛应用于金属有机化学，是连接经典茂金属有机化学和金属碳硼烷化学的桥梁（元素有机化学；代表性论文编号1）。 (6) 发展了一类新的茂金属碳硼烷单组份烯烃聚合催化剂，这类中性配合物具有茂金属阳离子的特征，在无任何助催化剂存在下就能高效催化乙烯聚合（元素有机化学；见其它证明材料中的美国专利批准函）。 (7) 发现了由碳硼烷诱导的金属参与的碳硼烷和环戊二烯基间的偶联反应，和区域选择性插入反应，指出了碳硼烷在这些反应中独特的立体和电子作用，由此改变了经典金属有机化合物的化学性质（元素有机化学；代表性论文编号1和6）。 (8) 发展了合成全卤代或全烷基取代单碳碳硼烷阴离子 (HCB11X5Y6-) 的新方法。它们是一类极弱配位的阴离子，其中HCB11Cl11- 被用于稳定极活泼的阳离子，是目前所知的最佳超级阴离子之一（元素有机化学；代表性论文编号10）。 主要完成人： 谢作伟 因为仅有一位主要完成人，本栏不适用。 |
7楼2008-05-28 20:43:56
8楼2008-05-28 20:49:46
fenglianxiang
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