世界著名化学家——村上正浩 (Masahiro Murakami)

世界著名化学家

世界著名化学家——村上正浩 (Masahiro Murakami)

2019/10/9
世界著名化学家
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Author: CS editor

本文作者：alberto-caeiro

村上正浩^[1] (Masahiro Murakami)，日本有机化学家，现为日本京都大学大学院教授，主要从事金属有机化学和有机合成化学研究。图片：ICOMC2018，个人简历：ACIE, 2012, 2808 & Homepage。

经历

1979, The University of Tokyo, B. Sc.;
1981, The University of Tokyo, M. Sc.;
1984, The University of Tokyo D. Sc. Advisor: Prof. Mukaiyama;
1984-1987, The University of Tokyo, Assistant Researcher;
1987-1993, Kyoto University, Assistant Researcher;
1991-1992, ETH Zürich, Switzerland Postdoctoral Fellow, Advisor: Prof. Eschenmoser;
1993-2001, Kyoto University Associate Professor;
2002-now, Kyoto University, Professor.

获奖经历

The Chemical Society of Japan Award for Young Chemists, 1989;
The Chemical Society of Japan Award for Creative Work, 2004;
Nagoya Silver Medal, 2008;
Synthetic Organic Chemistry Award, Japan, 2013.

工作介绍

以光作为能源的化学转化^[2]

自然界从CO₂和H₂O出发，以光作为能源合成碳水化合物的光合作用过程可以被分为两个阶段——光反应阶段和暗反应阶段。在光反应阶段中，光激发后产生富能物种，暗反应阶段中，富能物种通过热反应释放能量形成碳水化合物。

村上教授以此两步机理为基础，设计了通过光反应产生富能物种，并在随后的热反应中释放能量的过程，实现了非活化物质如CO₂的化学转化。在a中，通过Norrish I型光反应生成的N-杂环丁醇在碱的作用下可实现CO₂的固定^[2a]；在b中则是光照后形成高能双烯中间体与CO₂发生D-A反应，底物受激发获得的能量的过程是反应的内在驱动力^[2d]。

非活化键的化学转化^[3]

传统有机化学中，化合物的反应活性位点通常位于π键，如C=C和C=O，极性σ键，如C-X键，C-M键。而低极性σ键C-H键和非极性键C–C键的反应活性则较低。因此，如果非活性键能够用于化学转化，化学合成的潜力将会极大的拓展。

蓬勃发展的金属有机化学可以很好的适用于非活性键的活化及转化过程。村上教授利用过渡金属镍和铑，实现了环丁酮非活性C-C键的切断，并以此为基础，实现了多种C-C键的构建。

端炔的一锅多官能团化^[4,5]

端炔是一种大宗的化工原料，并且具有好的稳定性和反应活性。因此炔烃常被用做化学合成的起始原料。村上教授致力于一锅法实现炔烃的多重官能团化反应，实现复杂分子的合成。如在a中，叠氮化合物与炔烃发生[3+2]环加成反应(Huisgen reaction)形成的三唑，随后在铑的催化下脱N₂，得到含氮的多环化合物。在b中则是氢硼化后双键移位形成烯丙基硼，随后发生烷基化反应。

参考文献

[1] Masahiro Murakami, Angew. Chem., Int. Ed., 2012, 51, 2808, doi.org/10.1002/anie.201108679;
[2] a. Naoki Ishida, Yasuhiro Shimamoto, Masahiro Murakami, Angew. Chem., Int. Ed., 2012, 51, 11750. DOI: 10.1002/anie.201206166; b. Naoki Ishida, Shota Sawano, Masahiro Murakami, Nat. Commun., 2014, 5, 3111. DOI: 10.1038/ncomms4111; c. Naoki Ishida, David Nečas, Yusuke Masuda, Masahiro Murakami, Angew. Chem., Int. Ed., 2015, 54, 7418. DOI: 10.1002/anie.201502584; d. Yusuke Masuda, Naoki Ishida, Masahiro Murakami, J. Am. Chem. Soc., 2015, 137, 14063. DOI: 10.1021/jacs.5b10032; e.
[3] a. Masahiro Murakami, Hideki Amii, Yoshihiko Ito, Nature, 1994, 370, 540. doi.org/10.1038/370540a0; b. Masahiro Murakami, Tamon Itahashi, Yoshihiko Ito, J. Am. Chem. Soc., 2002, 124, 13976. DOI: 10.1021/ja021062n; c. Akira Yada, Shoichiro Fujita, Masahiro Murakami, J. Am. Chem. Soc., 2014, 136, 7217. DOI: 10.1021/ja502229c; d. Naoki Ishida, Shintaro Okumura, Tairin Kawasaki, Masahiro Murakami, Angew. Chem., Int. Ed., 2018, 57, 11399. DOI: 10.1002/anie.201805333;
[4] a. Tomoya Miura, Tsuneaki Biyajima, Tetsuji Fujii, Masahiro Murakami, J. Am. Chem. Soc., 2012, 134, 194. DOI: 10.1021/ja2104203; b. Tomoya Miura, Takamasa Tanaka, Kentaro Hiraga, Scott G. Stewart, Masahiro Murakami, J. Am. Chem. Soc., 2013, 135, 13652. DOI: 10.1021/ja407166r; c. Tomoya Miura, Yoshikazu Fujimoto, Yuuta Funakoshi, Masahiro Murakami, Angew. Chem., Int. Ed., 2015, 54, 9967. DOI: 10.1002/anie.201504013;
[5] a. Hiroshi Shimizu, Tomohiro Igarashi, Tomoya Miura, Masahiro Murakami, Angew. Chem., Int. Ed., 2011, 50, 11465. DOI: 10.1002/anie.201105148; b. Tomoya Miura, Yui Nishida, Masahiro Murakami, J. Am. Chem. Soc., 2014, 136, 6223. DOI: 10.1021/ja502169d; c. Tomoya Miura, Junki Nakahashi, Takanori Sasatsu, Masahiro Murakami, Angew. Chem., Int. Ed., 2019, 58, 1138. DOI: 10.1002/anie.201811205; d. Tomoya Miura, Naoki Oku, Masahiro Murakami, Angew. Chem., Int. Ed., 2019, in press, DOI: 10.1002/anie.201908299