世界著名化学家

X. Peter Zhang

Peter Zhang(张小祥),安徽师范大学校友,有机化学家,现为美国Boston College(波士顿学院)教授。(实验室主页)。

 

经历

  • 1981 – 1985, 安徽师范大学(Anhui Normal University), B.S., Advisor: Huai-Zhu Ma (China);
  • 1985 – 1988, 北京师范大学(Beijing Normal University), M.S., Advisor: Bo-Li Liu (China);
  • 1991 – 1996, University of Pennsylvania, Ph.D., Advisor: Bradford B. Wayland;
  • 1996 – 1999, Massachusetts Institute of Technology, Postdoc, Advisor: Stephen J. Lippard;
  • 1999 – 2001, Massachusetts Institute of Technology, Postdoc, Advisor: Stephen L. Buchwald;
  • 2001 – 2006, Department of Chemistry, University of Tennessee, Assistant Professor;
  • 2006 – 2010, Department of Chemistry, University of South Florida, Associate Professor;
  • 2015 – Now, Department of Chemistry, Boston College, Professor.

 

获奖经历

  • 1996, NIH Postdoctoral Fellow;
  • 2003, ORAU Ralph Powe Junior Faculty Award;
  • 2005, Chancellor’s Professional Development Award, University of Tennessee;
  • 2006, NSF CAREER Award;
  • 2007, Outstanding Research Achievement Award, University of South Florida;
  • 2008, University Research Merit Award, University of South Florida;
  • 2009, Thieme Chemistry Journal Award.

 

工作概要

  1. 金属自由基催化对映选择性反应

除了自由基取代和加成反应外,自有机化学还具有离子化学不具有的反应,如自由基攫取反应和自由基β-裂解,因此越来越受到合成化学家们的关注。实际上,自由基化学在复杂天然产物合成中也有广泛应用(有机所李昂——自由基课件)。自由基相较与离子化学,有以下优点:在温和条件和中性环境下可以较高速率发生反应,并且有好的官能团耐受性;自由基链式反应相较容易发生和可控,可用于高效构建具有多手性中心的复杂分子。与此同时,自由基化学也有自身的缺点:自由基的产生;反应性的调控,包括反应性,区域选择性、对映选择性等。

图1:自由基反应类型及挑战

张教授课题组的工作致力于发展一种新的反应途径,实现自由基的选择性反应,特别是对映选择性的反应,此自由基化学中的难点。

具有open-shell的顺磁金属复合物,其d轨道上具有未成对电子,因此可以称为金属自由基物种。考虑到这以未成对电子的独特反应性,张教授希望找到一类可被此金属自由基物质引发产生相应C-, N-, O-自由基的底物,通过调整配体,实现可调控的催化反应。与传统的自由基反应相比,此自由基不再是“自由“的,它与金属复合物相连,因此与金属配位的配体可以调节电性和位阻从而调控反应选择性,而弱的M-C, M-N, M-O键可以与自由基发生自由基取代反应,再生金属自由基,实现选择性的催化循环反应。

卟啉钴是一类适用于此体系的金属自由基催化剂,金属Co为第四周期的d7金属,卟啉配体在生命体的氧化反应中有广泛应用,而卡宾是一类可看作双自由基的底物,可以与金属自由基反应得到自由基物种。张教授对卟啉钴催化剂与卡宾前体的反应有深入研究,目前可行的反应有烯烃的环丙烷化[1],氮杂环丙烷化反应[3];C-H键的烷基化反应[2],胺化反应[4]等。

图2:卟啉钴催化剂与卡宾前体的反应类型

 

参考文献

  1. a: Xu, X.; Wang, Y.; Cui, X.; Wojtas, L.; Zhang, X. P., Chem. Sci., 2017, 8, 4347. DOI: 10.1039/C7SC00658F; b: Wang, Y.; Wen, X.; Cui, X.; Wojtas, L.; Zhang, X. P., J. Am. Chem. Soc., 2017, 139, 1049. DOI: 10.1021/jacs.6b11336;
  2. a: Wen, X.; Wang, Y.; Zhang, X. P., Chem. Sci., 2018, 9, 5082. DOI: 10.1039/C8SC01476K; b: Wang, Y.; Wen, X.; Cui, X.; Zhang, X. P., J. Am. Chem. Soc., 2018, 140, 4792. DOI: 10.1021/jacs.8b01662;
  3. a: Jiang, H.-L.; Lang, K.; Lu, H.-J.; Wojtas, L.; Zhang, X. P., J. Am. Chem. Soc., 2017, 139, 9164. DOI: 10.1021/jacs.7b05778; Jiang, H.-L.; Lang, K.; Lu, H.-J.; Wojtas, L.; Zhang, X. P., Angew. Chem. Int. Ed., 2016, 55, 11604.doi.org/10.1002/anie.201605238;
  4. a: Li, C.-Q.; Lang, K.; Lu, H,-J.; Hu, Y.; Cui, X.; Wojtas, L.; Zhang, X. P., Angew. Chem. Int. Ed., 2018, 57, 16837.doi.org/10.1002/anie.201808923; b: Lu, H.-J.; Lang, K.; Jiang, H.-L.; Wojtas, L.; Zhang, X. P., Chem. Sci., 2016, 7, 6934. DOI: 10.1039/C6SC02231F.

本文版权属于 Chem-Station化学空间, 欢迎点击按钮分享,未经许可,谢绝转载!

Related post

  1. Woodward纪念专辑——生平
  2. Dean J. Tantillo
  3. 世界青年化学家——陈虹宇
  4. Melanie S. Sanford
  5. 世界著名化学家——Ruben Martin
  6. David Milstein
  7. Michael J. Krische
  8. Amos·B·SmithIII

Comment

  1. No comments yet.

  1. No trackbacks yet.

You must be logged in to post a comment.

Pick UP!

微信

QQ

PAGE TOP