世界著名化学家

磯部 寛之 Hiroyuki Isobe

本文翻译自日文版化学空间: 磯部 寛之 Hiroyuki Isobe  原作者:山口 研究室

翻译:Alberto Caeiro,校对:Hu Hao

磯部 寛之 Hiroyuki Isobe,日本有机合成化学家,现为日本东京大学大学院 理学系研究科化学科教授,也是日本东北大学名誉教授。图片:实验室介绍

经历

  • B. S. Tokyo Institute of Technology(东京工业大学), Advisor: 中村 栄一教授 (Prof. E. Nakamura)
  • M. S. Tokyo Institute of Technology, Advisor: 中村 栄一教授 (Prof. E. Nakamura)
  • 1996 6-1996 8. Summer Student, Princeton University (Prof. D. Kahne)
  • 1999 Ph. D. Tokyo Institute of Technology, Advisor: 中村 栄一教授 (Prof. E. Nakamura)
  • 1996-1999. JSPS Fellow(日本学術振興会)
  • 1998-2004. Assistant Professor, The University of Tokyo(东京大学)
  • 2003-2007. PRESTO Researcher, Japan Science and Technology Agency
  • 2004-2007. Associate Professor, The University of Tokyo
  • 2007-2016 Professor, Tohoku University(东北大学)
  • 2013-2017 Principal Investigator, Advanced Institute for Materials Research (AIMR), Tohoku University
  • 2013-2019. Research Director, Isobe Degenerate π-Integration, ERATO, JST
  • 2016-Present. Professor, Department of Chemistry, The University of Tokyo

获奖经历

  • 2000 The 1st IUPAC Prize for Young Chemists
  • 2001 The 1st Young Scientists’ Research Award in Natural Product Chemistry
  • 2004 The 53th Chemical Society of Japan Award for Young Chemists
  • 2005 The 1st Osawa Award of Fullerene Nanotube Research Society
  • 2007 Banyu Award in Synthetic Organic Chemistry, Japan
  • 2008 Asian Core Program Lectureship Awards for 2009 (China and Singapore)
  • 2009 Nozoe Memorial Award for Young Organic Chemists
  • 2010 Konica Minolta Award for Encouragement of Imaging Science
  • 2014 Good Design Award (producer)
  • 2015 Honorary International Chair Professor at National Taipei University of Technology
  • 2016 The Chemical Society of Japan Award for Creative Work
  • 2016 Professor Emeritus, Tohoku University
  • 2017 Inoue Prize for Science
  • 2017 Xing Da Lectureship (#526) from Peking University
  • 2018 Molecular Science Frontier Lectureship, Institute of Chemistry, Chinese Academy of Sciences
  • 2018 Fujifilm Prize for Functional Materials (Society of Synthetic Organic Chemistry)

工作介绍

1. 单层碳纳米管(SWNT)化学合成

Isobe教授以多环芳烃(PAH: Polycyclic Aromatic Hydrocarbons)中䓛(chrysene)的衍生物二溴䓛为原料出发,3步合成了含有6中异构体的单层碳纳米管产物,其中包括两对螺旋异构体。该产物可通过固定相为胆固醇衍生物的色谱柱分离,得到6种碳纳米管[1a],并发现具有光学活性的碳纳米管的合成是可能的。随后的研究发现,将过量的胆固醇添加到反应体系后,他们在世界范围内首次实现对映选择性富集的手性碳纳米管的合成,ee值最高能有17%。

此外,他们还通过使用溴原子取代位置不同的䓛(chrysene)衍生物,在世界范围内首次成功实现了曲折型(Zigzag)单壁碳纳米管(SWNT)的自下而上化学合成 [1b]

Chemical synthesis of SWNT [4]CC

Enantioenrichment during the synthesis of SWNT [4]CC

Zigzag SWNT

2. Development of molecular bearings using SWNT

Isobe教授利用其合成的单层碳纳米管(SENT),与富勒烯组装成一个peapot状的分子轴承(molecular bearings)[2a]。与传统的分子轴承(molecular bearings)不同,该分子轴承是固态的,为其性质研究带来了便利。同步辐射X-射线衍射(synchrotron X-ray diffraction)表明,该结构内部是一个光滑无拐点的Hirshfeld面,富勒烯客体分子能在进行动态运动,且根据温度的不同,有进动(Procession)和转动(Spin)两种类型[2b-d]

Molecular bearing composed of SWTN & fullerene

3. Molecules with unique skeleton

除上述单层碳纳米管(SWNT)和分子轴承(Molecular bearings)外,Isobe教授还合成报道了许多具有特殊结构的分子。如通过偶联反应合成的碗状化合物(Bowl-shaped molecular)[3a]

将氧杂降冰片二烯(Oxanorbornadiene)作为转角单元(corner unit)合成的carbon nanohoops[3b]

Bowl-shaped molecular & carbon nanohoop

Isobe教授也积极开展应用与合作研究,如大环有机化合物在电池和有机EL材料中的应用研究[4a,b],以及与数学家合作以测量碳纳米管的长度和带状分子(Belt molecular)结构的几何学阐述[4c,d]

参考文献

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