2018年度国家科学技术奖提名工作正在进行，为确保奖励的公正性，根据《关于深化科技奖励制度改革的方案》（国办函〔2017〕55号）的精神，按照《国家科学技术奖励条例》及其实施细则、《国家科学技术奖提名制实施办法（试行）》和国家科技奖励工作办公室《关于2018年度国家科学技术奖提名工作的通知》（国科奖字〔2017〕44号）的有关规定，现将我所本年度提名国家自然科学奖项目的项目名称、提名意见、项目简介、客观评价、代表性论文目录、主要完成人情况、完成人合作关系说明、知情同意证明在“中国科学院上海有机化学研究所”网站上予以公示。公示日期为2017年12月13日至2017年12月19日。

　　自公布之日起，任何单位和个人若对提名项目有异议，可在公示期内以书面形式向上海有机化学研究所科研处提出。异议应当签署真实姓名或加盖单位公章，并注明联系方式，否则不予受理。

　　联系电话：021-54925225

　　联系人：李蓉

　　Email：lrr@sioc.ac.cn

　　联系地址：上海市零陵路345号

　　邮政编码：200032

　　特此公告。

　　2018年度国家科学技术奖提名项目公示内容

　　

　　项目名称：氢键芳香螺旋二级结构创建及其分子识别和自组装功能

　　提名意见：

　　我单位认真审阅了该项目提名书及附件材料，确认全部材料真实有效，相关栏目均符合国家科学技术奖励工作办公室的填写要求。

　　“氢键芳香螺旋二级结构创建及其分子识别和自组装功能”项目围绕复杂线性分子的构象控制这一物理有机化学的挑战性课题开展研究，取得了系列原创性成果，包括创建了三个系列的新螺旋二级结构，确立了有机分子中氟原子的氢键模式，建立了人工分子受体设计的非环策略等。

　　该项目成果发表于国际重要学术刊物J. Am. Chem. Soc.和Angew. Chem. Int. Ed.，8篇代表性论文他引共计691次，单篇最高他引134次，篇均他引86次，创建的新氢键模式及分子识别和自组装原理被国内外同行广泛应用，具有很高的公认度和重要的科学理论价值。第一完成人多次应邀在包括中国科学、Acc. Chem. Res.、Chem.Asian J.、Chem. Commun.及Chem. Rec.等在内的国内外重要学术刊物撰文，介绍该项目研究成果，并应邀编辑出版英文图书两部、编著出版中文图书一部。该项目培养的研究生两人获国家杰出青年科学基金资助，三人获国家优秀青年科学基金资助，三人入选中组部青年****，一人入选中组部青年拔尖人才计划，一人入选中科院****，一人博士论文获中科院院长特别奖并入选全国百篇优秀博士论文。第一完成人应邀在国际会议做大会和邀请报告41次，作为会议主席主持召开了第9届大环和超分子化学国际会议，多方面推动了学科发展。

　　对照国家自然科学奖授奖条件，提名该项目申报2018年度国家自然科学二等奖。

　　

　　项目简介：

　　1．主要研究内容

　　人工二级结构研究对于模拟蛋白质结构与功能，揭示非共价键作用力协同作用机制，发现新的分子功能和应用等具有重要意义，是现代有机化学研究的前沿交叉领域。该项目以分子内氢键为驱动力创建了三个系列的芳香螺旋二级结构，并进一步发展了它们在分子识别和自组装研究领域的功能和应用。

　　2. 主要科学发现点

　　1）创建了三个序列的芳香骨架螺旋二级结构：以分子内氢键为驱动力，构筑了芳香酰胺、酰肼和三氮唑系列螺旋二级结构。实现了螺旋二级结构孔径的精确控制（0.6 nm-1.8 nm）、骨架修饰和官能团化。

　　2）确立了分子内N-H…F氢键模式：系统确证了芳香酰胺衍生物的F原子形成分子内五元环、六元环及三中心N-H×××F氢键，纠正了国际理论化学界长期存在的有机氟化合物中F原子不能形成稳定氢键的观点。

　　3）建立了利用螺旋二级结构提高分子识别和自组装效率的广义策略：发展了新的螺旋二级结构作为非环主体的分子识别功能。基于氢键实现了对糖、有机铵及球形客体的高选择性结合，基于卤键实现了对卤素衍生物的高稳定性结合，发展了一类高效结合富勒烯客体的分子镊受体。利用螺旋二级结构共平面特征建立了提高囊泡及凝胶自组装效率的新策略。

　　3. 同行引用及评价

　　该项目研究成果发表于国际重要化学刊物，包括J. Am. Chem. Soc. 5篇和Angew. Chem. 3篇。8篇代表性论文影响因子平均13.2，他引共计691次，篇均他引86次，最高单篇他引134次，被包括在Angew. Chem., Chem. Rev., Chem. Soc. Rev., Nature Chem. Biol.等刊物发表的105篇综述性论文积极评述。诺贝尔化学奖获得者Negishi等评价该项目建立的N-H×××F氢键是“在溶剂化过程、纳米技术和超分子化学的最重要作用力之一”，美国科学院院士DeGrado评价这一氢键“在普通N/O氢键之外提供了发展螺旋结构的有效工具及诱导手性的新途径”。

　　4. 科学价值、对学科发展的推动作用和社会效益等

　　 该项目研究成果为国际首创，建立的新氢键模式和分子识别与自组装策略被国内外同行广泛应用，培养毕业的博士生八人在高校和中科院任教授、五人任副教授，两人获国家杰出青年基金、三人获国家优秀青年基金、三人入选中组部青年****、一人入选中组部青年拔尖人才计划、一人入选中科院****、一人博士论文获中科院院长特别奖并入选全国百篇优秀博士论文。第一完成人应邀在Acc. Chem. Res.（两次）、Chem. Commun.、Chem. Asian J.和Chem. Rec.等重要刊物撰文，介绍该项目研究成果，应邀编辑出版相关领域英文图书两部、编著出版中文图书一部，在国际会议做大会和邀请报告41次，作为会议主席主持召开了第9届大环和超分子化学国际会议，多方面推动了学科发展。

　　客观评价：

　　该项目研究成果为国际首创，总体达到国际领先。建立的氢键模式和分子识别与自组装策略被国内外同行广泛应用，展示了重要的科学价值和广泛的公认度。共计受到105篇综述论文 (包括Acc. Chem. Res., Adv. Mater., Adv. Polym. Sci., Angew. Chem. Int. Ed., Chem. Commun., Chem. Soc. Rev., Chem. Rev., Coord. Chem. Rev., J. Mater. Chem., J. Phys. Chem., Macromolecules, Nat. Chem. Biol.等)及其它论文的正面评价和引用。

　　关于F×××H-N氢键模式：（1）美国科学院院士宾州大学DeGrado评价该项目确立的F×××H-N氢键“在以N和O为中心的普通氢键之外，提供了一个发展折叠结构的有效工具”(Nature Chem. Biol. 2007, 3, 252)。（2）美国普渡大学的Lu和诺贝尔化学奖获得者Negishi等认为这一氢键是“已研究的在溶剂化过程、纳米技术和超分子化学中最重要的弱相互作用力之一”(J. Phys. Chem. A 2013, 117, 8256)。（3）印度Sanjayan评价，在O×××H-N和N×××H-N氢键之外，“黎等利用F×××H-N氢键使骨架预组织，从而获得了新的刚性的确定构象”，“这一研究表明F×××H-N氢键能够控制芳香骨架的螺旋构象，因此为设计超分子结构提供了一个新的分子工具”(Chem. Commun. 2011, 47, 11593)。

　　关于螺旋二级结构：（1）美国理论化学家Pophristic评价F×××H-N氢键折叠体“在芳香酰胺寡聚体中具有突出的地位”，由此对这一氢键的稳定性及溶剂效应做了系统的理论计算研究 (J. Phys. Chem. B 2009, 113, 12809)。（2）法国Huc评价酰肼螺旋体及其它一些结构“提供了人工受体设计的一个新途径”(Chem. Commun. 2008, 1968)。（3）欧洲科学院和荷兰皇家科学院院士Meijer评价酰肼寡聚体是“非天然折叠结构中的著名结构之一”(Chem. Eur. J. 2006, 12, 6129)。（4）印度Row评价该项目研究“提供了产生刚性的非常确定的构象的新途径，毫无疑问提高了对含氟分子在晶体中堆积的理解”(CrystEngComm 2008, 10, 54)。

　　关于自组装型分子镊：（1）法国诺贝尔化学奖获得者Lehn评价：“除了共价键方法外， (该项目分子镊的)超分子相互作用也可以通过骨架预组织，实现强化客体结合的目的”(Eur. J. Inorg. Chem. 2010, 1913)。（2）西班牙化学会主席Martín评价该项目络合C₆₀的双共价分子镊，是这一领域“特别新颖”的设计，并基于这一概念设计了exTTF主体结合C₆₀ (J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 7172)。（3）西班牙Torres评价“卟啉分子镊引入了比其它策略更高等级的预组织”，不同受体结合能力的差异“清楚地表明受体结合口袋即使是很小的结构变化，能够导致结合常数的重要变化”(Chem. Soc. Rev. 2013, 42, 8049)。（4）美国D’Souza在一篇综述中用近2页篇幅对该项目卟啉分子镊工作做了详细评述，并强调“六卟啉体系氢键预组织促进了与客体之间的协同和“多米诺”型的相互作用”(J. Mater. Chem. 2008, 18, 1440)。（5）西班牙Ballester评价该项目双卟啉分子镊工作：“分子内氢键提供了一个构象锁，能够使两个卟啉共平面预组织排列在一个固定的距离，因此与C₆₀络合的结合常数甚至比Boyd发展的钯连接的分子钳更高”(Coord. Chem. Rev. 2014, 258-259, 137)。

　　关于折叠体自组装：（1）生物结构模拟化学领域的开创者、美国耶鲁大学的Hamilton在一篇综述中，用1页半篇幅详细评述该项目工作，并指出“形成囊泡的非两亲结构有可能导致在纳米技术和生物医学工程应用的分子” (Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 1726)。（2）复旦大学易涛评价，“黎和合作者提供了不含亲水片段的非典型性两亲结构形成囊泡和凝胶的第一个例子”(Soft Matter 2010, 6, 2679)。

　　研究成果被国内外同行应用：该项目确立的氢键模式被国内外同行应用于不同的研究领域：1）设计新的螺旋二级结构，2）提高反应选择性，3）理论计算的原型，4）生物活性分子设计。基于氢键螺旋二级结构建立的新的分子识别和自组装研究策略被国内外同行广为使用，对推动学科发展起到了重要作用：

　　国内外同行在31篇论文中应用该项目确立的氢键模式构建新的螺旋结构、大环受体及设计功能分子体系等。例如，法国的Huc和中科院化学所江华等利用F×××H-N氢键构筑了新的系列螺旋二级结构 (Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 1715; 2008, 47, 4153; Chem. Commun. 2010, 46, 297)；新加坡Zeng等应用这一氢键构筑了结构独特的五角形共平面大环 (Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 10612)。

　　国际同行在8篇论文中应用该项目确立的氢键模式，提高化学反应的区域和立体选择性。例如，日本东京大学著名有机合成化学家Shibasaki等应用F×××H-N氢键，大幅度提高硝基乙烷与醛缩合反应的区域和立体选择性 (J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 13860)，并强调这一氢键“对于产物高立体选择性的获得起到至关重要的作用”(Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 223)。

　　国际同行在6篇论文中把该项目建立的氢键模式作为原型开展理论计算研究。例如，美国理论化学家Pophristic等以F×××H-N氢键螺旋体为原型，开展理论计算，研究结构和电子特征对氢键稳定性的影响 (J. Phys. Chem. 2009, 113, 12809)。

　　国内外同行在61篇论文中利用该项目建立的氢键非环受体设计策略，设计多种形式的氢键识别体系。例如，法国Huc研究组利用这一策略，设计了多个系列的氢键单分子包结识别体系（J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 7858; Nature Chem. 2015, 7, 334）。新加坡国立大学Zeng等利用这一策略，发展了结合有机铵离子的苯酚衍生的螺旋受体等(J. Org. Chem. 2014, 79, 2963)。

　　 日本兴和株式会社医药部Koshizawa等利用该项目建立的F×××H-N氢键，开展小分子激动剂设计，实现了激动剂活性的显著提高(Bioorg. Med. Chem. Lett. 2017, 27, 3249)。法国Ongeri研究组利用酰肼为构筑基元设计回转型二级结构，发展了一类新的模拟肽HIV-1 PR抑制剂(J. Med. Chem. 2012, 55, 6762)。

　　代表性论文目录：

　　1. Jun-Li Hou, Xue-Bin Shao, Guang-Ju Chen, Yan-Xia Zhou, Xi-Kui Jiang, Zhan-Ting

　　 Li,* Hydrogen Bonded Oligohydrazide Foldamers and Their Recognition for

　　 Saccharides. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126 (39), 12386-12394.

　　2. Chuang Li, Shi-Fang Ren, Jun-Li Hou, Hui-Ping Yi, Shi-Zheng Zhu, Xi-Kui Jiang,

　　 Zhan-Ting Li,* F×××H-N Hydrogen Bonding Driven Foldamers: Efficient Receptors for

　　 Dialkylammonium Ions. Angew. Chem. Int. Ed. 2005, 44 (35), 5725-5729.

　　3. Li-Yan You, Shi-Gui Chen, Xin Zhao,* Yi Liu, Wen-Xian Lan, Ying Zhang, Hao-Jie

　　 Lu, Chun-Yang Cao, Zhan-Ting Li,* C-H×××O Hydrogen Bonding Induced Triazole

　　 Foldamers: Efficient Halogen Bonding Receptors for Organohalogens. Angew. Chem.

　　 Int. Ed. 2012, 51 (7), 1657-1661.

　　4. Zong-Quan Wu, Xue-Bin Shao, Chuang Li, Jun-Li Hou, Kui Wang, Xi-Kui Jiang,

　　 Zhan-Ting Li,* Hydrogen-Bonding-Driven Preorganized Zinc Porphyrin Receptors for

　　 Efficient Complexation of C₆₀, C_70, and C₆₀ Derivatives. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127

　　 (49), 17460-17468.

　　5. Jun-Li Hou, Hui-Ping Yi, Xue-Bin Shao, Chuang Li, Zong-Quan Wu, Xi-Kui Jiang,

　　 Li-Zhu Wu, Chen-Ho Tung, Zhan-Ting Li,* Helicity Induction in

　　 Hydrogen-Bonding-Driven Zinc Porphyrin Foldamers by Chiral C₆₀-Incorporating

　　 Histidines. Angew. Chem. Int. Ed. 2006, 45 (5), 796-800.

　　6. Wei Cai, Gui-Tao Wang, Yun-Xiang Xu, Xi-Kui Jiang, Zhan-Ting Li,* Vesicles and

　　 Organogels from Foldamers: A Solvent-Modulated Self-Assembling Process. J. Am.

　　 Chem. Soc. 2008, 130 (22), 6936-6937.

　　7. Wei Cai, Gui-Tao Wang, Ping Du, Ren-Xiao Wang, Xi-Kui Jiang, Zhan-Ting Li,*

　　 Foldamer Organogels: A Circular Dichroism Study of Glucose-Mediated Dynamic

　　 Helicity Induction and Amplification. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130 (40), 13450-13459.

　　8. Xin Zhao, Xiao-Zhong Wang, Xi-Kui Jiang, Ying-Qi Chen, Zhan-Ting Li,* Guang-Ju

　　 Chen,* Hydrazide-Based Quadruply Hydrogen-Bonded Heterodimers. Structure,

　　 Assembling Selectivity, and Supramolecular Substitution. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125

　　 (49), 15128-15139.

　　主要完成人情况：

　　1. 姓名：黎占亭

　　 排名：第一完成人

　　 行政职务：无

　　 技术职称：教授

　　工作单位：复旦大学

　　完成单位：中国科学院上海有机化学研究所

　　对本项目主要学术贡献：

　　作为项目负责人在项目执行期间，负责课题设计、指导研究生实施具体研究，总结数据并撰写论文，是代表性论文1,2,4,5,6,7的通讯作者，代表性论文3和8的共同通讯作者。对所有重要科学发现有创造性贡献。

　　2. 姓名：赵 新

　　 排名：第二完成人

　　 行政职务：中科院有机功能分子合成与组装化学重点实验室副主任

　　 技术职称：研究员

　　工作单位：中国科学院上海有机化学研究所

　　完成单位：中国科学院上海有机化学研究所

　　对本项目主要学术贡献：

　　是代表性论文3的共同通讯作者，代表性论文8第一作者，完成了分子合成表征及溶液相结合的主要研究工作。对重要科学发现1-3有创造性贡献。

　　3. 姓名：侯军利

　　 排名：第三完成人

　　 行政职务：无

　　 技术职称：教授

　　工作单位：复旦大学

　　完成单位：中国科学院上海有机化学研究所

　　对本项目主要学术贡献：

　　完成了代表性论文1化合物合成与结构表征及对糖分子识别的主要工作，完成了代表性论文5化合物合成与结构表征及对富勒烯受体识别的主要工作。是代表性论文1和5的第一作者。对重要科学发现1和3有创造性贡献。

　　4. 姓名：吴宗铨

　　 排名：第四完成人

　　 行政职务：无

　　 技术职称：教授

　　工作单位：合肥工业大学

　　完成单位：中国科学院上海有机化学研究所

　　对本项目主要学术贡献：

　　完成了代表性论文4化合物合成和结构表征及对富勒烯结合的主要的研究工作。是代表性论文4的第一作者。对重要科学发现3有创造性贡献。

　　5. 姓名：蔡 伟

　　 排名：第五完成人

　　 行政职务：无

　　 技术职称：Principal Scientist资深科学家

　　工作单位：强生（中国）投资有限公司

　　完成单位：中国科学院上海有机化学研究所

　　对本项目主要学术贡献：

　　完成了代表性论文6螺旋二级结构促进囊泡自组装研究的主要研究工作，完成了代表性论文7有机凝胶自组装与手性传递和放大研究的主要研究工作。是代表性论文6和7的第一作者。对重要科学发现3有创造性贡献。

　　完成人合作关系说明：

　　 项目第一完成人黎占亭，1996-2010年在中国科学院上海有机化学研究所任副研究员和研究员。在项目执行期间，负责项目课题设计、指导研究生实施具体研究，总结数据并撰写论文，是代表性论文1,2,4,5,6,7的通讯作者，代表性论文3和8的共同通讯作者。对所有重要科学发现有创造性贡献。

　　 赵新，第二完成人。2002年2月-2003年10月作为中国科学院上海有机化学研究所黎占亭研究员指导的博士生，完成了代表性论文8分子合成与表征及溶液相自组装研究的主要工作。2008年9月-2012年2月作为副研究员与黎占亭研究员合作指导研究生，完成了代表性论文3的研究工作。科技部973项目（2007CB808001）共同立项。是代表性论文3的共同通讯作者，代表性论文8第一作者。

　　 侯军利，第三完成人。2002年5月-2006年6月作为中国科学院上海有机化学研究所黎占亭研究员指导的博士生，完成了代表性论文1化合物合成与结构表征及对糖分子识别研究的主要工作，完成了代表性论文5化合物合成与结构表征及对富勒烯受体识别研究的主要工作。国家自然科学基金项目（20572126）共同立项。是代表性论文1和5第一作者。

　　 吴宗铨，第四完成人。2002年5月-2006年1月作为中国科学院上海有机化学研究所黎占亭研究员指导的博士生，完成了代表性论文4化合物合成和结构表征及对富勒烯结合研究的主要工作。国家自然科学基金项目（20572126）共同立项。是代表性论文4的第一作者。

　　 蔡伟，第五完成人。2004年4月-2008年10月作为中国科学院上海有机化学研究所黎占亭研究员指导的博士生，完成了代表性论文6螺旋二级结构促进囊泡自组装研究的主要工作，完成了代表性论文7有机凝胶自组装与手性传递和放大研究的主要工作。是代表性论文6和7的第一作者。

　　知情同意证明：

　　项目代表性论文2的第一作者李闯，代表性论文3的第一作者游利焱，代表性论文3的共同第一作者陈世贵，代表性论文8的共同通讯作者陈光巨等四位论文作者，已经知晓上述论文作为“氢键芳香螺旋二级结构创建及其分子识别和自组装功能”项目的代表性论文申报2018年度国家自然科学奖，也已知晓“获奖项目所用论文专著不得再次用于申报国家科技奖、未获奖项目所用论文专著不得连续两年使用”的有关规定，并在知情同意证明上签字认可。知情同意证明作为提名书附件一并提交国家科学技术奖励工作办公室。