极速百家乐官网|化学诺奖得主李斯特:鼓励中国学生研发有机催化用于高分子合成

栏目:公司新闻 发布时间:2023-02-04

”福州大学有机组成与功用福建省高校要点实验室廖赛虎教授,是 2021 年化学诺奖得主本亚明·李斯特(Benjamin List)的学生,谈及导师,他的感谢之情溢于言表。

图 | 2021 年化学诺奖得主本亚明·李斯特(Benjamin List)(来历:资料图)

2007 年至 2011 年,廖赛虎在德国马克斯-普朗克煤炭研讨所李斯特课题组攻读博士学位。在博士结业回国作业了两年之后,于 2013 年回来李斯特课题组持续从事研讨作业。关于往后独立作业的研讨方向,李斯特给他的主张是,无妨跳出之前的方向,探究不知道,做一些有意义的开创性的作业。

图 | 廖赛虎(来历:福州大学官网)

而此次得知导师取得诺奖,廖赛虎说为导师感到十分高兴,这次诺贝尔化学奖颁给不对称有机催化范畴,不只是对两位获奖者奉献的必定,也是对不对称有机催化整个范畴,以及其对化学乃至整个人类社会奉献的认可。也信任这次诺贝尔化学奖颁给纯化学方向的研讨,将鼓动更多人去展开开创性的化学研讨。

廖赛虎跟李斯特知道已近十五年,导师对研讨的热心和执着一向感染着他,鼓动着他在科学道路上的探究。廖赛虎说到李斯特对学生十分关怀,在他回国后这几年,导师一向关怀着他的作业和日子,供给了许多协助和辅导。

图 | 李斯特在诺奖官网的页面(来历:诺奖官网)

选用有机催化打破乙烯基醚的高立体挑选性阳离子聚合

说到有机催化,我们一般会想到不对称有机催化的小分子化合物组成。

但是作为诺奖得主的学生,独立作业后,廖赛虎没有沿着这一自己研讨多年的方向持续展开作业,反而挑选脱离 “舒适区”,去探究广义上的有机催化范畴,测验将有机小分子催化拓宽到高分子组极速百家乐成上。关于独立作业之后的研讨方向,回国前他曾和李斯特有过屡次沟通讨论,后者十分鼓动他沿着有机催化高分子组成这一方向探究。

“回国前,导师课题组在有机催化的活性上取得了十分大的打破,运用新开展的催化剂,几个研讨多年的反响第一次能将催化剂用量减低到 ppm 等级(百万分之一),高催化活性是有机催化作业者们一向寻求的方针;这一打破也让李斯特和我都看到了有机催化剂更多的运用潜力。教师不做聚合方面的作业,十分支撑我朝着有机催化聚合方向进行探究,特别鼓动我去测验一些新的极速百家乐催化形式和战略,后来他还从德国寄了许多课题组自己开展的催化剂给我。”廖赛虎表明。

其时挑选了有机催化立体挑选性聚合这一方向,除了个人喜好,他也期望把一些高效的有机催化剂和催化形式运用到聚合上,特别是立体挑选性聚合上,来组成一些高性能的新式高分子资料。

图 | 涂料(来历:Pixabay)

此前在高分子范畴,有机催化立体挑选性聚合相关的研讨较少,而他测验将一些手性有机催化剂用极速百家乐于立体挑选性聚合,进行了多种聚合反响的探究,他发现选用之前导师课题组开展的大位阻手性酸催化剂,能够对乙烯基醚的聚合进行高立体挑选性操控,并终究成功制备得到了固态半结晶性的聚乙烯基醚产品。

而之前,已报导的酸催化的乙烯基醚聚合,因为立体挑选性较低,得到的多为油状产品。他说到这类聚合物资料将有许多潜在的运用,他们在本年头请求了专利对该技能进行维护,一同最近也对部分作业进行了揭露,宣布在 ChemRxiv 预印版平台上[1]。

很巧的是,在本年诺贝尔化学奖发布之前,李斯特还在 Twitter 上转发了他学生的这个作业。

提出适用于聚合的有机小分子光催化剂的规划新思路

自1990 时代发现以来,原子搬运自在基聚合(ATRP)已开展成为组成具有清晰组成和结构聚合物资料的最通用和最常用的聚合办法之一,并广泛用于各种工业运用,包含涂料、粘合剂、化妆品、喷墨印刷等。但是,传统的 ATRP 依赖于过渡金属催化剂 [如 Cu(I)],这将导致过渡金属残留在终究的产品中,不只会引起产品上色,还会约束这些聚合物资料在生物医学、微电子等范畴的运用。

因而,自从开始发现 ATRP 以来,科学家们现已付出了相当大的尽力来下降催化剂用量或去除残留金属。但是,运用有机小分子催化剂的有机催化原子搬运自在基聚合 (O-ATRP) 无疑为这一困扰 ATRP 多年的问题供给了一个潜在的抱负解决方案。

(来历:Nature Review Chemistry)

有机催化 ATRP 于 2014 初次报导,便当即招引了广泛的研讨喜好。在曩昔七年多时间里,已有许多有机小分子催化剂被先后报导,但 O-ATRP 在催化活性、操控性和单体范围上的局限性仍然十分显着。特别是低催化剂负载量(<10 ppm)下的高效可控性聚合,不极速百家乐官网只能够防止产品的进一步纯化和残留催化剂去除的过程,还能够把商业化出产的本钱降下来。但是,要完成这一方针并非易事。

在一年多前期探究之后,廖赛虎课题组提出了一种根据多环芳烃杂原子掺杂的有机小分子光催化剂的规划新思路,并成功开展了氧杂蒽并蒽(ODA)类 ATRP 的高效有机催化剂。与已知的有机催化剂比较,ODA 具有很强的可见光吸收才能和较为匹配的光氧化复原才能,使得在极低催化剂负载量(10 ppm 乃至 50 ppb )下仍然能够驱动聚合,并得到纯洁白色的聚合物产品。

这一作业于 2021 年头宣布在 Nature Communications(《天然•通讯》上,论文题为《阳光下ppm催化剂负载的无金属原子搬运自在基聚合》(Metal-free atom transfer radical polymerization with ppm catalyst loading under sunlight)[2]。

图 | 相关论文(来历:Nature Communications)

此外,Nature Review Chemistry(《天然总述•化学》)还一同以 “Dope New Organocatalyst for ATRP” 为题对该作业进行了亮点评述报导[3]。

根据这一催化剂规划思路,他们还找到了一种具有高光控才能强氧化性的有机小分子光催化剂,并初次完成了乙烯基醚的严厉光控的有机催化阳离子 RAFT 聚合,该作业于本年四月宣布在 Journal of the American Chemical Society(《美国化学会志》上[4]。

孔雀东南飞,仍将上下而求索

廖赛虎本科和硕士均就读于华中科技大学。2006 年请求博士时,正是有机催化快速开展的黄金时期,了解到李斯特教授是有机催化范畴的开创者之一,十分有名,便测验联络对方,并终究拿到了李斯特教授的offer。

2007 年廖赛虎参加德国马克斯-普朗克煤炭研讨所李斯特课题组攻读博士学位,加上博士后阶段,与其一同同事长达 7 年。

李斯特教授课题组成员来自多个不同国家,气氛多元、自在、生动,平常活动许多,组里每年还会包船安排一次全组的 Sailing trip(帆船游览),沿着北海、波罗的海海岸去往不同的国家和小镇。他会跟年轻人一同玩、一同喝酒、一同踢足球,一同跳水游水,快到圣诞节的时分,还会出钱请我们去逛圣诞商场,挨个挨个找小馆喝酒和品味德国的各种传统美食。

多年共处的点点滴滴,也耳濡目染地影响着廖赛虎。至今廖赛虎仍然记住,李斯特说十共享用在冲澡的时分考虑化学问题,创意忽然从脑袋中蹦出来那种感觉;而他在作业上有所发现和打破时,也会第一时间跟导师共享这个高兴。他自己建立课题组之后,也十分留意课题组的多元文化建设,会倾向于接收国外和不同省份的学生。

图 | 廖赛虎课题组网站主页(来历:x-mol)

在德国马克斯-普朗克煤炭研讨所学习四年之后,博士结业之际,了解到我国科学院上海有机化学研讨所的唐勇教师课题组有职位空缺。一来,中科院和马普所两个当地都是各自国家最好的研讨机构,很想去学习;二来也是思乡心切,牵挂爸爸妈妈,所以他最终决议先回国作业几年。

正是在唐勇院士课题组学习作业的那几年,坚决了他今后从事高分子化学方面研讨的决计。而两年后再次回到马普所,有机会去测验和讨论有机催化范畴一些更为前沿和不知道的方向,也受到了李斯特的点拨和鼓动。

2008 年廖赛虎在德国课题组一同陪李斯特庆祝了他 40 岁生日;2018 年,现已回国的课题组成员特意约请李斯特到我国一趟,并在上海给他庆祝了 50 岁生日。廖赛虎说到,一晃十多年曩昔,教师现在现已五十多岁,但仍然保持着一向的生动达观的精神状态,别的也有了一些东方风格的新喜好,如冥想、瑜伽,也爱吃素食。

图 | 2018 年黄浦江玩耍时廖赛虎与李斯特合影(来历:廖赛虎)

完毕在德国的研讨作业之后,廖赛虎携家人回国,于 2016 年 9 月参加福州大学组成自己的课题组,作业至今。

参阅:

[1]. Zhang, X., Yang, Z., Jiang Y. et al. ChemRxiv, doi: 10.33774/chemrxiv-2021-qlpb (2021)

https://chemrxiv.org/engage/chemrxiv/article-details/61581c59700ea6bb3a75c3ac

[2]. Ma, Q., Song, J., Zhang, X. et al. Nat Commun 12, 429 (2021)

https://www.x-mol.com/groups/liaogroup/publications

[3]. Kreutzer, J. Nat. Rev. Chem. 5, 73 (2021)

https://www.nature.com/articles/s41570-021-00252-x

[4]. Zhang, X., Jiang, Y., Ma, Q. et al. J. Am. Chem. Soc. 143, 6357 (2021)

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c02500

”福州大学有机组成与功用福建省高校要点实验室廖赛虎教授,是 2021 年化学诺奖得主本亚明·李斯特(Benjamin List)的学生,谈及导师,他的感谢之情溢于言表。

图 | 2021 年化学诺奖得主本亚明·李斯特(Benjamin List)(来历:资料图)

2007 年至 2011 年,廖赛虎在德国马克斯-普朗克煤炭研讨所李斯特课题组攻读博士学位。在博士结业回国作业了两年之后,于 2013 年回来李斯特课题组持续从事研讨作业。关于往后独立作业的研讨方向,李斯特给他的主张是,无妨跳出之前的方向,探究不知道,做一些有意义的开创性的作业。

图 | 廖赛虎(来历:福州大学官网)

而此次得知导师取得诺奖,廖赛虎说为导师感到十分高兴,这次诺贝尔化学奖颁给不对称有机催化范畴,不只是对两位获奖者奉献的必定,也是对不对称有机催化整个范畴,以及其对化学乃至整个人类社会奉献的认可。也信任这次诺贝尔化学奖颁给纯化学方向的研讨,将鼓动更多人去展开开创性的化学研讨。

廖赛虎跟李斯特知道已近十五年,导师对研讨的热心和执着一向感染着他,鼓动着他在科学道路上的探究。廖赛虎说到李斯特对学生十分关怀,在他回国后这几年,导师一向关怀着他的作业和日子,供给了许多协助和辅导。

图 | 李斯特在诺奖官网的页面(来历:诺奖官网)

选用有机催化打破乙烯基醚的高立体挑选性阳离子聚合

说到有机催化,我们一般会想到不对称有机催化的小分子化合物组成。

但是作为诺奖得主的学生,独立作业后,廖赛虎没有沿着这一自己研讨多年的方向持续展开作业,反而挑选脱离 “舒适区”,去探究广义上的有机催化范畴,测验将有机小分子催化拓宽到高分子组极速百家乐成上。关于独立作业之后的研讨方向,回国前他曾和李斯特有过屡次沟通讨论,后者十分鼓动他沿着有机催化高分子组成这一方向探究。

“回国前,导师课题组在有机催化的活性上取得了十分大的打破,运用新开展的催化剂,几个研讨多年的反响第一次能将催化剂用量减低到 ppm 等级(百万分之一),高催化活性是有机催化作业者们一向寻求的方针;这一打破也让李斯特和我都看到了有机催化剂更多的运用潜力。教师不做聚合方面的作业,十分支撑我朝着有机催化聚合方向进行探究,特别鼓动我去测验一些新的极速百家乐催化形式和战略,后来他还从德国寄了许多课题组自己开展的催化剂给我。”廖赛虎表明。

其时挑选了有机催化立体挑选性聚合这一方向,除了个人喜好,他也期望把一些高效的有机催化剂和催化形式运用到聚合上,特别是立体挑选性聚合上,来组成一些高性能的新式高分子资料。

图 | 涂料(来历:Pixabay)

此前在高分子范畴,有机催化立体挑选性聚合相关的研讨较少,而他测验将一些手性有机催化剂用极速百家乐于立体挑选性聚合,进行了多种聚合反响的探究,他发现选用之前导师课题组开展的大位阻手性酸催化剂,能够对乙烯基醚的聚合进行高立体挑选性操控,并终究成功制备得到了固态半结晶性的聚乙烯基醚产品。

而之前,已报导的酸催化的乙烯基醚聚合,因为立体挑选性较低,得到的多为油状产品。他说到这类聚合物资料将有许多潜在的运用,他们在本年头请求了专利对该技能进行维护,一同最近也对部分作业进行了揭露,宣布在 ChemRxiv 预印版平台上[1]。

很巧的是,在本年诺贝尔化学奖发布之前,李斯特还在 Twitter 上转发了他学生的这个作业。

提出适用于聚合的有机小分子光催化剂的规划新思路

自1990 时代发现以来,原子搬运自在基聚合(ATRP)已开展成为组成具有清晰组成和结构聚合物资料的最通用和最常用的聚合办法之一,并广泛用于各种工业运用,包含涂料、粘合剂、化妆品、喷墨印刷等。但是,传统的 ATRP 依赖于过渡金属催化剂 [如 Cu(I)],这将导致过渡金属残留在终究的产品中,不只会引起产品上色,还会约束这些聚合物资料在生物医学、微电子等范畴的运用。

因而,自从开始发现 ATRP 以来,科学家们现已付出了相当大的尽力来下降催化剂用量或去除残留金属。但是,运用有机小分子催化剂的有机催化原子搬运自在基聚合 (O-ATRP) 无疑为这一困扰 ATRP 多年的问题供给了一个潜在的抱负解决方案。

(来历:Nature Review Chemistry)

有机催化 ATRP 于 2014 初次报导,便当即招引了广泛的研讨喜好。在曩昔七年多时间里,已有许多有机小分子催化剂被先后报导,但 O-ATRP 在催化活性、操控性和单体范围上的局限性仍然十分显着。特别是低催化剂负载量(<10 ppm)下的高效可控性聚合,不极速百家乐官网只能够防止产品的进一步纯化和残留催化剂去除的过程,还能够把商业化出产的本钱降下来。但是,要完成这一方针并非易事。

在一年多前期探究之后,廖赛虎课题组提出了一种根据多环芳烃杂原子掺杂的有机小分子光催化剂的规划新思路,并成功开展了氧杂蒽并蒽(ODA)类 ATRP 的高效有机催化剂。与已知的有机催化剂比较,ODA 具有很强的可见光吸收才能和较为匹配的光氧化复原才能,使得在极低催化剂负载量(10 ppm 乃至 50 ppb )下仍然能够驱动聚合,并得到纯洁白色的聚合物产品。

这一作业于 2021 年头宣布在 Nature Communications(《天然•通讯》上,论文题为《阳光下ppm催化剂负载的无金属原子搬运自在基聚合》(Metal-free atom transfer radical polymerization with ppm catalyst loading under sunlight)[2]。

图 | 相关论文(来历:Nature Communications)

此外,Nature Review Chemistry(《天然总述•化学》)还一同以 “Dope New Organocatalyst for ATRP” 为题对该作业进行了亮点评述报导[3]。

根据这一催化剂规划思路,他们还找到了一种具有高光控才能强氧化性的有机小分子光催化剂,并初次完成了乙烯基醚的严厉光控的有机催化阳离子 RAFT 聚合,该作业于本年四月宣布在 Journal of the American Chemical Society(《美国化学会志》上[4]。

孔雀东南飞,仍将上下而求索

廖赛虎本科和硕士均就读于华中科技大学。2006 年请求博士时,正是有机催化快速开展的黄金时期,了解到李斯特教授是有机催化范畴的开创者之一,十分有名,便测验联络对方,并终究拿到了李斯特教授的offer。

2007 年廖赛虎参加德国马克斯-普朗克煤炭研讨所李斯特课题组攻读博士学位,加上博士后阶段,与其一同同事长达 7 年。

李斯特教授课题组成员来自多个不同国家,气氛多元、自在、生动,平常活动许多,组里每年还会包船安排一次全组的 Sailing trip(帆船游览),沿着北海、波罗的海海岸去往不同的国家和小镇。他会跟年轻人一同玩、一同喝酒、一同踢足球,一同跳水游水,快到圣诞节的时分,还会出钱请我们去逛圣诞商场,挨个挨个找小馆喝酒和品味德国的各种传统美食。

多年共处的点点滴滴,也耳濡目染地影响着廖赛虎。至今廖赛虎仍然记住,李斯特说十共享用在冲澡的时分考虑化学问题,创意忽然从脑袋中蹦出来那种感觉;而他在作业上有所发现和打破时,也会第一时间跟导师共享这个高兴。他自己建立课题组之后,也十分留意课题组的多元文化建设,会倾向于接收国外和不同省份的学生。

图 | 廖赛虎课题组网站主页(来历:x-mol)

在德国马克斯-普朗克煤炭研讨所学习四年之后,博士结业之际,了解到我国科学院上海有机化学研讨所的唐勇教师课题组有职位空缺。一来,中科院和马普所两个当地都是各自国家最好的研讨机构,很想去学习;二来也是思乡心切,牵挂爸爸妈妈,所以他最终决议先回国作业几年。

正是在唐勇院士课题组学习作业的那几年,坚决了他今后从事高分子化学方面研讨的决计。而两年后再次回到马普所,有机会去测验和讨论有机催化范畴一些更为前沿和不知道的方向,也受到了李斯特的点拨和鼓动。

2008 年廖赛虎在德国课题组一同陪李斯特庆祝了他 40 岁生日;2018 年,现已回国的课题组成员特意约请李斯特到我国一趟,并在上海给他庆祝了 50 岁生日。廖赛虎说到,一晃十多年曩昔,教师现在现已五十多岁,但仍然保持着一向的生动达观的精神状态,别的也有了一些东方风格的新喜好,如冥想、瑜伽,也爱吃素食。

图 | 2018 年黄浦江玩耍时廖赛虎与李斯特合影(来历:廖赛虎)

完毕在德国的研讨作业之后,廖赛虎携家人回国,于 2016 年 9 月参加福州大学组成自己的课题组,作业至今。

参阅:

[1]. Zhang, X., Yang, Z., Jiang Y. et al. ChemRxiv, doi: 10.33774/chemrxiv-2021-qlpb (2021)

https://chemrxiv.org/engage/chemrxiv/article-details/61581c59700ea6bb3a75c3ac

[2]. Ma, Q., Song, J., Zhang, X. et al. Nat Commun 12, 429 (2021)

https://www.x-mol.com/groups/liaogroup/publications

[3]. Kreutzer, J. Nat. Rev. Chem. 5, 73 (2021)

https://www.nature.com/articles/s41570-021-00252-x

[4]. Zhang, X., Jiang, Y., Ma, Q. et al. J. Am. Chem. Soc. 143, 6357 (2021)

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c02500