化学家专访

第174回-具有特殊性质的碳氟化合物的化学研究 David Lemal教授

译自Chem-Station网站日本版 原文链接:第174回―「特殊な性質を持つフルオロカーボンの化学」David Lemal教授

翻译:炸鸡

第174回海外化学家采访的是达特茅斯学院化学系的David Lemal教授。David Lemal教授致力于珍稀有机物(稳定的和不稳定的化合物)的合成,以及化学反应、尤其是有机反应的机理研究。下面是这次的采访。

Q.请问您为什么会选择成为一名化学家呢?

我小时候在ChemCraft的化学套装中看到各种五颜六色的固体和液体排列在一起时,我就对化学物质及物质的变换产生了兴趣。此后,我开始在纽约的Eimer & Amend买化学试剂,存放在地下实验室,家人的朋友又送给我一瓶含有数磅氯酸钾的液体。从此,只要有硫磺和木炭,我就能够自制各种火药。

然而,当我上高中时,我的兴趣转向了体育和女生,而且化学课也只有一节,并没有引起我太大的注意。学生和老师都没有机会接触化学试剂,但有两个例外: 对在课堂上讲闲话的学生,老师会使用二氧化碳灭火器向他们喷,或者泼氨水。但是,老师从来没有对学生提出的问题从化学的角度给出回答。无论是什么问题,老师都会敷衍道:“这是上帝的意愿”,“等你上大学就会明白了”。

进入大学后,我的最初志愿是医学部,同时还修习了比较解剖学和有机化学。虽然我不喜欢解剖动物,但在有机化学实验室中度过了非常愉快的时光。这些经历变成了我选择成为一名化学教授的契机。当时杜邦公司的宣传标语“Better things for better living through chemistry”也进一步影响了我的职业选择。

Q.如果您不当化学家的话,您会选择从事哪个行业呢?为什么?

科学技术是我最感兴趣的知识领域之一。虽然成为一名生物学家也不错,但这和我从事化学研究是近似的,所以需要一个别的选项吧。那么我会选工程学,特别是生物医学领域,非常具有吸引力。这个领域有许多显著的成功案例,以及对未来充满希望的前景。

Q.您现在进行的是什么研究呢?您具体想怎么做呢?

我从事的是以氟碳化学为中心的研究。氢形成了大多数有机分子的“外皮”,而我使用氟代替了氢。由于氟碳化合物与烃类分子在性质和化学行为上有着显著的差异,因此可以在人们的生活生产活动中找到许多无法替代的用途。研究的最终目标是理解有机分子中氟取代的效果。我与合作研究者一起选择在氟碳化合物中可能表现出罕见的物理化学性质的分子,例如高度扭曲、富含能量且具有极高反应性的分子。然后,我们尝试合成这些分子,并研究它们的性质和行为。

我目前正在尝试合成高度氟化的双环[1.1.0]丁烷。根据量子力学计算,预测该化学键存在强烈的扭曲,并且由于氟取代基的特性,具有非常显著的反应性。我很期待能够验证这些猜测。

Q.如果您有机会与一个历史人物共进晚餐,您会选谁,为什么呢?

玛丽·居里。她是一个非常了不起的人物。她在化学和物理两个领域都被授予了诺贝尔奖,这对任何人来说都是令人惊叹的壮举。作为20世纪初的一位女性,她的成就令人惊叹。我小时候看了有关她发现镭的电影,这成为我选择化学的契机之一。

Q.您最后一次亲手做实验是在什么时候呢?具体做了什么呢?

就在今天早上,我在目标分子的合成路径中遇到了一些困难,关键的反应没有成功,生成了意外的产物。在今天的实验中,我需要对产物进行分离和纯化,并进行结构确定。一旦完成这些步骤,我就能明白化学反应出现错误的原因。

Q.如果您被滞留在一个满是沙漠的孤岛上,只能选一个的话您会带什么书和音乐?

这要看我是被困在岛上还是在岛上享受奢侈的生活。如果是前者,我会选择带上劳拉·希伦布兰德的《Unbroken》(一个关于在令人难以置信的困境中展现出伟大生存能力的故事)。如果是后者,我可能会选库默尔的《Quantum》(这是一个关于爱因斯坦和尼尔斯·玻尔数十年争论的故事,聚焦于现实的本质,是20世纪物理学的迷人历史)。音乐专辑的话,我可能会选择百老汇音乐剧的热门曲目集。

Q.您最想看哪位化学家的采访?

Albert Eschenmoser教授。Eschenmoser教授因在维生素B12合成方面的创新性成就而获得诺贝尔奖,并在有机合成化学和有机反应机理等领域做出了巨大贡献。在这个行业中,没有其他人能够与他相提并论。(小编注: Albert Eschenmoser教授已于2023年去世)

还有Edward Curtis Taylor。他是普林斯顿大学的荣誉教授(采访当时),他曾与礼来公司(源自美国的跨国制药公司,总部位于印第安纳波利斯)合作发现了培美曲塞(Alimta),这是一个非常成功的抗癌药物,这个药物的发现开启了他多产且优秀的职业生涯。即使在他88岁高龄,他仍然充满活力,看起来就像60岁,这让人非常羡慕。(小编注: Edward Curtis Taylor教授已于2017年去世)

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