Jeremiah A. Johnson

世界著名化学家

Jeremiah A. Johnson

2017/11/29
世界著名化学家
cage, gel, 高分子
Comment: 0
Author: LuWenjie

Jeremiah A. Johnson、19xx年xx月xx日、美国高分子化学家。麻省理工学院化学教授。（写真：MIT化学科）

经历

2004 华盛顿大学圣路易斯分校生物医学工程与化学学院毕业（Karen L. Wooley教授）
2009 哥伦比亚大学博士学位（Nicholas J. Turro教授、Jeffrey T. Koberstein教授）
2009-2011 加州理工大学博士研究员（Robert H. Grubbs教授、David A. Tirrell教授）
2011-2015 麻省理工学院助教
2016-2017 麻省理工学院副教授
2017- 麻省理工学院教授

获奖履历

2018 Nobel Laureate Signature Award for Graduate Education in Chemistry
2016 Young Talent Award (1st International Conference of Molecular Engineering of Polymers)
2015 Emerging Investigators (selected by Chemical Communications)
2014 DuPont Young Professor Award007 MacArthur Fellowships
2014 National Science Foundation Faculty Early Career Development Award
2014 3M Non-Tenured Faculty Award
2013 ACS PMSE young investigator
2009 PhD thesis recognized with Columbia University distinction
2008 Columbia University Hammett Award

研究业绩

高分子网络（network）形成中活套的定量与弹性理论的研究

高分子网络中，存在有在重合的时候生成的活套结构（图1）。这些活套结构，对高分子材料的弹性影响巨大，然而对于这些活套结构的定量非常困难。Johnson等人，开发出了一种利用可以化学分解的同位素标记的单体，实现了高分子网络中活套结构的定量（ILDaS; isotopic labeling disassembly spectrometry）。利用该手法，构筑了缺少活套结构对高分子网络的弹性影响的基础理论（RENT; real elastic network theory）。^[1-3]

图1. 高分子网络的活套形成与ILDaS法。

立体规整性与排列可控的高分子合成法

合成高分子与生物高分子一样，基团的排列与结构的控制非常困难。Johnson等人通过 (i-ii)取代反应与官能团化反应、(iii) 脱保护、(iv)四种偶联反应、来控制高分子的立体规整性与基团的立体排列顺序、开发出了名叫IEG+（iterative exponential growth plus side-chain functionalization）的手法。^[4-5]

图2. IEG+法。

高分子Ligand与通过有机金属构造体开发出的新型gel（polyMOC）

对于高分子network、架桥部位的分支数（f: branch functionality）是决定高分子特性的一个重要的要素。但是，一般的有机金属gel都是通过单一的金属作为架桥点，分支数限定在2-3个。为了突破这一限制，Johnson等人开发出了以有机金属分子笼为架桥点的高分子gel（polyMOC gel; polymer metal−organic cage gel）。得到的gel拥有很多歌分支点，而且架桥点的一部分与其他的ligand进行配位，赋予了gel新的功能。^[6-8]

图3. polyMOC。（一部分引用自论文^[6]）

关联视频

关联文献

Zhou, H.; Woo, J.; Cok, A. M.; Wang, M.; Olsen, B. D.; Johnson, J. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2012, 109, 19119. DOI: 10.1073/pnas.1213169109
Zhou, H.; Schön, E.-M.; Wang, M.; Glassman, M. J.; Liu, J.; Zhong, M.; Díaz, D. D.; Olsen, B. D.; Johnson, J. A. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 9464. DOI: 10.1021/ja5042385
Zhong, M.; Wang, R.; Kawamoto, K.; Olsen, B. D.; Johnson, J. A. Science 2016, 353, 1264. DOI: 10.1126/science.aag0184
Barnes, J. C.; Ehrlich, D. J.-C.; Gao, A. X.; Leibfarth, F. A.; Jiang, Y.; Zhou, E.; Jamison, T. F.; Johnson, J. A. Nature Chem. 2015, 7, 810. DOI: 10.1038/nchem.2346
Zhukhovitskiy, A. V.; Zhong, M.; Keeler, E. G.; Michaelis, V. K.; Sun, J. E.; Hore, M. J.; Pochan, D. J.; Griffin, R. G.; Willard, A. P.; Johnson, J. A. Nat. Chem. 2016, 8, 33. DOI: 10.1038/nchem.2390
Jiang, Y.; Golder, M. R.; Nguyen, H. V.-T.; Wang, Y.; Zhong, M.; Barnes, J. C.; Ehrlich, D. J. C.; Johnson, J. A. J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 9369. DOI: 10.1021/jacs.6b04964
Zhukhovitskiy, A. V.; Zhao, J.; Zhong, M.; Keeler, E. G.; Alt, E. A.; Teichen, P.; Griffin, R. G.; Hore, M. J. A.; Willard, A. P.; Johnson, J. A. Macromolecules 2016, 49, 6896. DOI: 10.1021/acs.macromol.6b01607
Wang, Y.; Gu, Y.; Keeler, E. G.; Park, J.; Griffin, R. G.; Johnson, J. A. Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 188. DOI: 10.1002/anie.201609261