Ewch i’r prif gynnwys
Rebecca Melen

Yr Athro Rebecca Melen

(hi/ei)

Users
Ar gael fel goruchwyliwr ôl-raddedig

Timau a rolau for Rebecca Melen

Trosolwyg

Mae ymchwil yn y grŵp Melen yn canolbwyntio ar fanteisio ar adweithedd elfennau prif grŵp (p-bloc) i ddylunio adweithyddion a chatalyddion newydd ar gyfer synthesis cemegol cynaliadwy. Yn draddodiadol yn gysylltiedig â metelau pontio, mae gweithgaredd catalytig bellach yn cael ei ddatgelu ar draws y bloc p, gan gynnig dewisiadau amgen rhatach, llai gwenwynig a chyflenwol.

Ffocws mawr yw datblygu catalyddion boran fel prif amnewidiadau grŵp ar gyfer metelau gwerthfawr mewn adweithiau trosglwyddo carbene, gan ddarparu llwybrau newydd mewn cemeg diazo (Angew. Chem. Int. Ed. 2020; Chem 2020). Mae'r grŵp hefyd wedi arloesi yn y defnydd o "barau radical rhwystredig", gan ddangos y gall llwybrau electron sengl yrru ffurfio bond mewn cyferbyniad â phrosesau dau electron clasurol (Chem. Rev. 2023; J. Am. Chem. Soc. 2021). Mae'r datblygiadau hyn wedi galluogi dealltwriaeth o adweithedd bloc p, ac adweithiau ffurfio bondiau C-H a C-C detholus iawn (Chem 2024), gan ehangu cwmpas catalysis bloc p. Ochr yn ochr â hyn, rydym yn datblygu defnyddio methodolegau newydd mewn cemeg bloc p gan gynnwys electrocemeg llif (Green Chem., 2024) a chemeg microdon (J. Am. Chem. Soc. 2024). Mae'r gwaith hwn wedi cael ei gydnabod trwy nifer o wobrau, gan gynnwys Gwobr RSC Syr Geoffrey Wilkinson (2025), Gwobr Philip Leverhulme (2022), Gwobr Goffa RSC Harrison Meldola (2019), a Gwobr Clara Immerwahr (2016).

Mae prosiectau ymchwil yng ngrŵp Melen yn tynnu ynghyd sawl maes cemeg gan gynnwys synthesis organig ac anorganig, cemeg prif grŵp, a catalysis, ac yn defnyddio ystod eang o ddulliau nodweddu ffisegol (sbectrosgopeg NMR aml-niwclear, sbectrosgopeg EPR, a diffreithiant pelydr-X) a gefnogir gan astudiaethau cyfrifiadurol. Ochr yn ochr â darganfyddiadau sylfaenol, mae'r grŵp yn cydweithio â diwydiannau fferyllol, amddiffyn, lled-ddargludyddion a petrocemegol i ddatblygu deunyddiau a methodolegau bloc p newydd ar gyfer cymwysiadau diwydiannol.

 

Cysylltau:

Gwefan y grŵp: http://www.melengroup.com

Cyhoeddiad

2025

2024

2023

2022

2021

2020

2019

2018

2017

2016

2015

2014

2013

2012

2011

2010

2009

2008

Articles

Book sections

Ymchwil

Ail-ddychmygu Cemeg P-Bloc ar gyfer Synthesis ac Arloesi Diwydiannol

Dylunio Catalydd | Catalysis Di-fetel | Mecanweithiau Adwaith | Nodweddu Cyfansawdd | Ceisiadau Diwydiannol

 

Mae catalysis yn sail i dros 85% o weithgynhyrchu cemegol modern, o fferyllol ac agrocemegion i danwyddau a deunyddiau. Fodd bynnag, mae goruchafiaeth metelau pontio prin a gwenwynig fel catalyddion yn codi heriau mawr: costau uchel, difrod amgylcheddol o fwyngloddio a mireinio, a materion gwenwyndra a gwastraff mewn cymwysiadau defnydd terfynol. Mae fy rhaglen ymchwil yn mynd i'r afael â'r heriau hyn trwy arloesi dewisiadau amgen cynaliadwy yn seiliedig ar elfennau bloc p (prif grŵp), rhan o'r tabl cyfnodol. Trwy diwnio adweithedd a mecanwaith yn ofalus, rydym yn datblygu catalyddion ac adweithyddion sydd nid yn unig yn rhydd o fetel ond hefyd yn darparu adweithedd cyflenwol i systemau metel pontio traddodiadol.

Mae prosiectau ymchwil yng ngrŵp Melen yn cyfuno synthesis organig ac anorganig, catalysis, cemeg prif grŵp, ac astudiaethau mecanistaidd, gyda chefnogaeth ystod eang o dechnegau nodweddu (NMR aml-niwclear, diffreithiant pelydr-X) a modelu cyfrifiadurol. Mae'r dull amlddisgyblaethol hwn wedi arwain at ddatblygiadau mewn catalysis cynaliadwy, paradeimau mecanyddol newydd, a chyfieithu i dechnolegau diwydiannol. Isod mae sawl maes ymchwil sy'n mynd rhagddo o fewn ein grŵp.

 

Catalyddion Di-fetel sy'n disodli metelau gwerthfawr

Llinyn canolog ein hymchwil yw dylunio catalyddion o elfennau bloc p fel boron, alwminiwm a ffosfforws. Gan ddefnyddio dyluniad ligand i reoli priodweddau sterig ac electronig, rydym wedi datblygu catalyddion sy'n gallu cyfryngu hydrogenation, hydroboration, ffurfio bondiau C-C, a throsglwyddo carbene.

Mewn cyfraniad diffiniol, fe wnaethom ddangos y gall asidau boron Lewis gataleiddio trosglwyddiad carbene o gyfansoddion diazo, rôl a ddominyddwyd yn flaenorol gan rhodiwm a metelau gwerthfawr eraill. Arweiniodd yr astudiaethau hyn at lwybrau newydd, di-fetel ar gyfer cynhyrchu carbenau adweithiol a ffurfio fframweithiau carbon-carbon cymhleth o dan amodau ysgafn (Chem 2020, 6, 2364;  Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 15492). Yn fwy diweddar, fe wnaethom adrodd am ffurfio bondiau C-S wedi'i gataleiddio gan boron, gan alluogi mynediad at fotiffau sy'n cynnwys sylffwr sy'n ganolog i fferyllol ac agrocemegion (Chem 2024, 10, 2901). Mae'r datblygiadau hyn yn tynnu sylw at bŵer prif elfennau'r grŵp i ddynwared ac yn rhagori ar adweithedd metel pontio traddodiadol.

 

Herio Rhagdybiaethau Mecanistaidd: Adweithedd Electron Sengl

Yn hanesyddol, mae adweithedd prif grŵp wedi cael ei ddominyddu gan brosesau dau electron. Mae ein gwaith wedi herio'r patrwm hwn trwy ddangos y gall llwybrau trosglwyddo electron sengl (SET) ddarparu llwybrau amgen, ynni is i ffurfio bondiau.

Yn benodol, rydym wedi arloesi yn y defnydd o barau radical rhwystredig (sy'n deillio o barau Lewis rhwystredig) i alluogi adweithedd radical mewn cemeg prif grŵp. Trwy astudiaethau arbrofol wedi'u cyfuno â sbectrosgopeg a chyfrifo, fe wnaethom ddarganfod llwybrau SET mewn adweithiau ffurfio bondiau a oedd yn flaenorol yn tybio eu bod yn mynd ymlaen trwy fecanweithiau dau electron clasurol (J. Am. Chem. Soc. 2021, 143, 4451;  Chem. Rev. 2023, 123, 9653). Mae hyn wedi agor methodolegau ffurfio bondiau carbon-carbon newydd ac wedi darparu glasbrint ar gyfer ehangu cemeg radical y bloc p.

 

Gwella Safonau Gwyddonol: Ailfeddwl Dadansoddi Elfennol

Mae nodweddu cyfansoddion newydd yn hanfodol. Yn un o'n hastudiaethau a drafodwyd fwyaf eang, roeddem yn rhan o werthusiad rhyngwladol o safonau dadansoddi elfennol, gan ddangos bod y gofyniad hirsefydlog ar gyfer cytundeb ±0.4% â gwerthoedd damcaniaethol yn ystadegol anghywir. Tynnodd y gwaith hwn, a gyhoeddwyd yn ACS Cent. Sci. (2022, 8, 855), sylw at ddadl eang, yn Chemistry World, ACS Cent. Sci., a Science, a dylanwadodd yn uniongyrchol ar bolisïau cyhoeddwyr newydd. Mae'r prosiect hwn yn dangos sut y gall gwella trylwyredd dadansoddol wella uniondeb data ac atgynhyrchadwyedd ar draws cemeg.

 

Cymwysiadau Diwydiannol ac Effaith Ehangach

Ochr yn ochr â darganfyddiadau sylfaenol, mae gan ein hymchwil berthnasedd diwydiannol sylweddol, gyda phrosiectau sy'n cwmpasu fferyllol, ynni a gwyddor deunyddiau. Trwy gydweithio â chwmnïau byd-eang a sefydliadau ymchwil, rydym yn cyfieithu cysyniadau newydd mewn cemeg bloc p i dechnolegau ymarferol o synthesis cynaliadwy i ddeunyddiau uwch. Mae'r partneriaethau hyn yn dangos sut y gall ymchwil sylfaenol i brif elfennau grŵp gael effaith diriaethol ar ynni gwyrdd, gofal iechyd, a deunyddiau'r genhedlaeth nesaf.

Addysgu

CH5202 Strwythur, bondio ac adweithedd mewn cyfansoddion o'r elfennau p a d-bloc

CH3404 Synthesis Anghymesur o Fferyllol a Chynhyrchion Naturiol

Gellir dod o hyd i fanylion modiwlau yn Course finder.

Bywgraffiad

Penodiadau Proffesiynol

2021Athro presennol mewn Cemeg Anorganig, Prifysgol Caerdydd, y DU.  

20192021 Darllenydd mewn Cemeg Anorganig, Prifysgol Caerdydd, y DU. 

2017–2019 Uwch Ddarlithydd mewn Cemeg Anorganig, Prifysgol Caerdydd, y DU. 

20152016 Athro Gwadd gyda'r Athro Dr. Martin Oestreich fel rhan o Wobr Clara Immerwahr , Technische Universität Berlin, yr Almaen. 

2014–2017 Darlithydd mewn Cemeg Anorganig, Prifysgol Caerdydd, y DU. 

20132014 Cymrodoriaeth Alexander von Humboldt gyda'r Athro Dr. Lutz H. Gade, Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg, yr Almaen.  

20122013 Cymrodoriaeth Ôl-ddoethurol gyda'r Athro Douglas W. Stephan, Prifysgol Toronto, Canada.    

 

Addysg a Hyfforddiant

2012 PhD "Catalytic Versus Stoichiometric Dehydrocoupling Using Main Group Metals", Adran Cemeg, Prifysgol Caergrawnt, y DU. Yr Athro Dominic S. Wright 

2011 MA, Adran Cemeg, Prifysgol Caergrawnt, y DU. 

2008 MSc, Adran Cemeg, Prifysgol Caergrawnt, y DU. 

2008 BA, Adran Cemeg, Prifysgol Caergrawnt, y DU. 

 

Anrhydeddau a dyfarniadau

2025 RSC Gwobr Syr Geoffrey Wilkinson

Gwobr Philip Leverhulme 2022

2022 Etholwyd yn Gymrawd Cymdeithas Ddysgedig Cymru 

Cymrodoriaeth Cynhadledd Bürgenstock 2019

Gwobr  Goffa RSC Harrison Meldola 2019

2019 Cymdeithas Ddysgedig Cymru, Medal Dillwyn

Enillydd Gwobr Thieme Journal 2018.  

2016 Cymrawd Academi Addysg Uwch.  

2016 Gwobr  C lara Immerwahr

Gwobr  Ymchwilydd Ifanc RSC Dalton 2013

Aelodaethau proffesiynol

Cymdeithas Ddysgedig Cymru 

Cymdeithas Gemeg Frenhinol
 
 

Ymrwymiadau siarad cyhoeddus

Cyfanswm o 168 o gyflwyniadau mewn Prifysgolion a Chynadleddau. Mae hyn yn cynnwys seminarau adrannol gwahoddedig yn y DU, UDA, Awstralia, yr Almaen, Canada, Ffrainc, India, Japan, yr Iseldiroedd, Sbaen, a'r Swistir, yn ogystal â sgyrsiau cyweirnod / llawn gwahoddedig mewn cynadleddau cenedlaethol a rhyngwladol.

Pwyllgorau ac adolygu

Trefnu Cynadleddau: 

2025               Cyd-gadeirydd Symposiwm Byd-eang Rhithwir ACS Fall 2025 "Adweithiau Hydroelementation".

2025               Cynhadledd Canada-DU ar Gemeg Anorganig, Dinas Quebec, Canada (pwyllgor trefnu).

2025               Cynhadledd Cemeg Caerdydd, Caerdydd, y DU (pwyllgor trefnu).

2018                MICRA, Caerdydd, y DU (pwyllgor trefnu).

2018                Cynhadledd Dalton, Coventry, y DU (pwyllgor trefnu).

2017                SCI Hot Topics in Organic Synthesis, Pencadlys SCI, Llundain, y DU (pwyllgor trefnu). 

Cyfarfod Grŵp Diddordeb Prif Grŵp 2017               ,  Burlington House, Llundain, y DU (pwyllgor trefnu). 

2017                RSC Syr Geoffrey Wilkinson Symposiwm Poster Dalton (cadeirydd pwyllgor trefnu). 

Cynhadledd Poster Twitter RSC 2017                (cadeirydd pwnc anorganig).

2016                Cynhadledd Dalton, Coventry, y DU (sesiwn poster).

2015–2023      Cynhadledd Cemeg Caerdydd, Caerdydd, DU (pwyllgor trefnu).

 

Cyfrifoldebau Academaidd:

027–2029          Aelod o Banel Fframwaith Rhagoriaeth Ymchwil UOA 8.

 

2023–Panel Penodi Ymchwil URF Cymdeithas Frenhinol Cyfredol    A(ii).

 

2023–Astudiaethau Israddedig Arholwr Allanol Cyfredol   , Prifysgol Lincoln.

 

2023–2024        Is-bwyllgor Gwobrau Adran Dalton RSC.

 

2023–Golygydd Cyswllt Cyfredol    EES Catalysis (RSC).

 

2021–2023        Arholwr Allanol Astudiaethau Israddedig, Coleg y Drindod, Dulyn.

 

2022–Bwrdd Cynghori Golygyddol Catalysis ACS (ACS) cyfredol   .

 

2022–Adolygydd allanol cyfredol    o geisiadau hyrwyddo (×4).

 

2021–Cyd-olygydd gwadd cyfredol    ar gyfer rhifyn arbennig EurJIC a ChemCatChem .

 

2020–Bwrdd Cynghori AsiaiddJOC cyfredol   , ChemEurJ, ChemChem Catalysis, ac Organometallics .

 

2021–2025        Aelod o'r Panel modd ymatebol/cyfweliad EPSRC (×5).

 

2019–Golygydd Cyfredol    EIBC (Wiley).

 

2016–2019        Aelod o Banel Cemegwyr Ifanc SCI.

 

2016–Aelod cyfredol    o Goleg Adolygu Cymheiriaid Cyswllt EPSRC.

 

2016–2017        Is-bwyllgor Grantiau Teithio Adran Dalton RSC.

 

2016–2022        Trysorydd Prif Grŵp Diddordeb yr RSC.

 

2016                  Golygydd Gwadd ar gyfer rhifyn arbennig o Dalton Transactions.

 

2016–2019        Golygydd Cyswllt EIBC (Wiley).

 

2015–2017        Is-bwyllgor Gwobrau Adran Dalton RSC.

 

2015–2021        Aelod o Gyngor Adran Dalton o'r RSC.

 

2015–2019        Trysorydd adran leol De-ddwyrain Cymru o'r RSC.

 

2014–Adolygiad Cyfredol    gan Gymheiriaid o grantiau ymchwil cenedlaethol a rhyngwladol.

 

2014–Adolygiad cyfredol    gan gymheiriaid o lawysgrifau ar gyfer cyfnodolion/llyfrau Science, Elsevier, RSC, ACS a Wiley VCH.

 

2014–Arholwr PhD Mewnol/Allanol Cyfredol   : DU (×9), Tramor (×6). Arholwr MRes allanol: UK (×1).

 

 

Cyfrifoldebau sefydliadol:

2024–Dirprwy Gyfarwyddwr Ymchwil presennol    .

2024–Grŵp Arbenigol EPSRC cyfredol    .

2021–Pwyllgor Ymchwil Cyfredol    .

2014–Pwyllgor Trefnu Cyfredol    Cynhadledd Cemeg flynyddol Caerdydd.

 

Meysydd goruchwyliaeth

Goruchwyliaeth gyfredol

Nusaybah Alotaibi

Nusaybah Alotaibi

Tribani Boruah

Tribani Boruah

Taylor Wilde

Taylor Wilde

Ho Pang Mak

Ho Pang Mak

Contact Details

Email MelenR@caerdydd.ac.uk
Telephone +44 29208 79667
Campuses Y Ganolfan Ymchwil Drosiadol, Ystafell 0.54, Heol Maindy, Cathays, Caerdydd, CF24 4HQ

Themâu ymchwil

Arbenigeddau

  • Cemeg anorganig
  • Cemeg organig
  • Catalysis homogenaidd