学校主页
首页 > 校园快讯

【上海教育新闻网】有机化学合成之美

  稿件来源: 上海教育新闻网  |   作者:金寒草  |  摄影:上海教育新闻网  |  编辑:媒体华理组  |  访问量:7870

编者按:

“学通四海、术育英才。” 54日,华东理工大学“通海讲堂”在奉贤校区图文信息中心通海厅正式启动。作为学校倾心打造的高端学术讲座平台,“通海讲堂”将邀请两院院士、长江学者、国家“杰青”获得者及知名教授等学术大咖,面向本科生讲述前沿性学术问题,进一步提升华理校园学术文化的“高度”和“宽度”,助力一流人才培养。为了让更多的读者感受大咖的魅力、汲取知识的力量,即日起,本网将推出“通海讲堂”系列文章,第一时间传递讲堂信息,分享讲座内容。

【华东理工大学“通海讲堂”第二十一讲】

1221日下午,华东理工大学“通海讲堂”在通海厅隆重举行。主讲人陈宜峰博士为我们带来了精彩的讲座——《有机化学合成之美》,并集中讨论了有机化学合成的发展,主要介绍了在新世纪来有机化学出现的新思想、新手段、新方法以及我国有机化学的发展现状。

有机化学合成之美

 

陈宜峰,博士,教授,博士生导师。陈宜峰博士2007年本科毕业于苏州大学化学化工学院,随后在中国科学院上海有机化学研究所刘元红研究员的指导下于20127月获取理学博士学位。2013年至2014年在美国麻省理工学院化学系开展博士后研究工作,合作导师为Stephen Buchwald教授;2014年至2017年在耶鲁大学化学系Timothy Newhouse教授课开展博士后阶段的工作。20177月加入华东理工大学化学与分子工程学院。陈博士多年来一直从事过渡金属参与的方法学以及其在天然产物分子中的应用研究,相关研究内容已发表多篇高水平学术论文。

有机合成化学的重要性

发展新的化学反应及合成策略是现代化学和分子科学的基石之一。化学工作者在创造新物质的过程中,催生、带动和促进了诸多相关学科领域的发展,包括新药的研发、香料工业、材料科学、基因测序等领域。同时,合成化学为人类在分子水平认知物质世界和生命提供了重要方法和基础。中国未来科学大奖,将本年度的物质科学奖颁发给了马大为、冯小明和周其林三位本领域的杰出学者。在过去的100多年里,合成化学取得了巨大的发展,为原子之间成键和断键提供了多种模式。

有机化学的发展史

近代有机化学起源于1842Wöhler尿素合成法。20世纪,Robinson托品酮的合成、维生素B12的全合成、E J Corey的反合成分析、海葵毒素的全合成、紫杉醇……等等。我们可以看到有机合成的潜力——那就是精妙的合成设计。

进入新时代,2001年、2005年、2010年以及2016年的诺贝尔化学奖都颁发给了有机化学领域的研究团队。由此可以看出,全世界对于有机化学的重视。

有机化学合成的实例

有机化学合成必须是经济的、安全的、能源节约的甚至是优雅的。我举有机化学合成中几个催化的例子:例如Ullman反应。2018年中国未来科学技术大奖获得者之一马大为博士以氨基酸铜的络合物为催化剂,实现了碳-氮键的高效构筑,为含苯胺片段的药物及材料的合成提供了一种简便、实用的方法。1998年,马博士就利用氨基酸配体来促进Ullman反应。2015年,草酰胺配体促进的Ullman反应。

另一位获奖人周其林博士基于螺双二氢茚优势配体骨架设计和发展了多种新型手性螺环配体及催化剂。其中,超高效不对称催化氢化的手性螺环铱铑催化剂提供了高效合成手性药物和关键中间体的新方法新技术。此外,四川大学的冯小明博士设计合成了系列手性双氮氧配体及催化剂,以优秀的对映选择性实现了多种手性Lewis酸催化的碳碳成键新反应,为一些重要生理活性手性化合物的合成提供了有效方法。

有机化学新反应模式:经济性

经济性又具体体现在原子经济性、步骤经济性和绿色化学上。众所周知,烯烃是有机化学的核心内容。在羰基脱氢氧化反应中,最初的经典策略是羧酸衍生物直接脱氢反应,但由于产物与原料极性接近,分离困难,所以反应难以达到高转化率,而且当量昂贵,并且使用了对环境不友好的硒试剂。后来的新的策略(烯丙基钯化学),一步反应,且使用了廉价易得、温和的烯丙基氧化剂,满足了步骤经济性+原子经济性+绿色化学的要求。

有机化学新合成模式:实用性

我们可以用“艺术”“天马行空”“实用主义”等词来评价Baran Synthesis的有机合成工作。以片呐醇的重排反应为例可见有机反应的复杂性和多样性。提到有机合成的实用性也就不得不提到2015年诺贝尔生理学奖获得者——屠呦呦。关于青蒿素的合成,早在1983年上海有机所全合成工作已经在利用香茅醛合成青蒿素,但合成路线一共有20步,而且总收率只有0.3%。上海交通大学张万斌教授的团队利用单糖,经过生物合成青蒿素,的确是一种更高效的有机化学合成方式。

有机反应正逐步走向自动化、智能化,在未来的有机合成领域中人工智能将会起到不可或缺的作用。



  原文来源: 上海教育新闻网  |  发表时间:2018-12-24  |  作者:金寒草
  原文链接: http://www.shedunews.com/tonghaijiangtang_21.html

发布日期:2018年12月28日09时29分
1 2 3 4