華人化学家

光诱导过渡金属的不对称催化・丰富催化反应工具箱 —俞寿云教授

本文作者:石油醚

太阳能是地球上最理想的能源,取之不尽,用之不竭。直接利用太阳能(可见光)促进化学转化具有高效经济环境友好且具有可持续性等特点,是化学合成的不二之选。自由基化学的兴起,也引发了人们对光化学反应研究的兴趣,一些通过传统的热化学很难实现的反应,却可以通过光化学反应巧妙的完成,光催化也成为自由基化学合成中发展最迅速的领域之一。然而自由基化学是神秘、不可控制的,就如同美丽的少女脸上神秘的面纱,需要被化学家揭开,来为我们世人所欣赏。本期我们邀请到南京大学化学化工学院的俞寿云教授,一位以可见光与过渡金属为工具,来揭开自由基这位美少女面纱的有机化学家。

以下是俞寿云教授的专访内容:

1.是什么样的机缘让您选择了化学(科学)研究?

在高中填报志愿时,我其实对大学的专业根本就不了解,只知道高中上的那几门课。作为理科生,就选择数理化中的一个专业。我的数学相对物理化学相对薄弱,数学就被排除了。我的高中班主任是教化学的,所以就选择了化学。在我上大三时,马大为老师到南京大学做报告,听完之后,我觉得有机化学挺好玩,还蛮有用,于是就去上海有机化学研究所继续学习有机化学(其实大学时,我的有机化学没有物理化学学得好)。选择化学不知道是对还是错,但选择化学我没有后悔过,至少现在还可以很开心地做化学。

2.如果不从事化学(科学),还有什么想做的?为什么?

如果不从事化学,我想我还是会做老师。其实我现在也主要在做老师,从事科学研究可以帮助我更好地培养和教导学生。

3.现在在做哪方面的研究?另外,准备在这块如何展开?

回答这个问题有点像写基金本子。那我就摘抄基金申请书中的一段话要回答吧。“我们计划深入系统地研究可见光诱导的激发态过渡金属不对称催化及其有机合成中的应用。重点研究可见光诱导的激发态过渡金属催化的不对称交叉偶联反应。通过对激发态过渡金属不对称催化的研究使之成为基态过渡金属不对称催化的补充,丰富合成化学家的催化反应工具箱。”

4.请告诉我们对您人生影响最大的一个人是谁?为什么?

在科学上,对我影响最大的人是马大为老师。刚才我已经提到过,由于我本科时听了马老师的报告,所以选择从事有机化学的研究。记得当年听完马老师报告后,几位有志于报考有机所的小伙伴相约实地考察一下。于是,几个人半夜坐着绿皮火车花了五六个小时,凌晨到了上海。当我们到了有机所门口,由于时间太早,门卫不让我们进。正巧马老师骑着自行车来上班,了解情况后,亲自把我们领进所里,请我们吃早饭,还专门邀请几位老师和南大师兄向我们介绍有机所。那时就下定决心,要跟从马老师做有机化学。后来如愿以偿地进入马老师组,马老师言传身教,把我领进有机化学的门。不论做人还是做学问,马老师对我的影响都是巨大的。

马大为研究员(图来自网络)

5.如果能和历史上的某一个人共进晚餐的话,您最希望是谁?为什么

我想穿越到17世纪60年代牛顿的故乡沃尔斯索普小乡村,偷偷地砍掉那棵传说中的苹果树。然后找到牛顿,与他共进晚餐,告诉他迈克耳逊-莫雷和黑体辐射实验,以及光的波粒二象性和光速不变原理。我想知道,牛顿是继续建立他的经典力学体系还是发展出相对论和量子力学,或直接发展出大统一理论?

牛顿(图来自网络)

6.在您人生中最艰难的一段时间发生在什么时候,怎么克服的?

到目前,我的人生没有非常艰难的阶段。相对困难的一段时间是刚开始独立工作的时候。当时,我既想利用自习熟悉的体系,尽快做出点成果来,也想抛开自己熟悉的背景,开展全新的研究领域。那个时候,国际上,可见光介导的自由基反应开始兴起,于是我就进入了完全陌生的光化学和自由基化学的领域,与我的学生们一边学习一边研究,慢慢建立自己的研究体系。

7.您平时喜欢吃什么?(如果是菜肴的话在哪里吃的最好吃?)

作为南京人,我很喜欢吃鸭子。传言“没有一只鸭子可以游过长江”。鸭头,鸭脖、鸭舌、鸭四件和鸭杂等都很好吃。吃南京的鸭子,千万不要买真空包装的盐水鸭,否则你会很失望的。应该走街串巷,随便找一家卤菜店,斩(第一声)上半只鸭子,盐水或者烤鸭,搭上一个鸭头或者一段鸭颈子,美滋滋。

8.自我评价一下自己最大的优点和最头疼的缺点是什么?

我最大的优点是做事有计划,并坚持到底。最大的缺点是缺乏冒险精神。

9.平时工作以外的时间,您都做些什么?(或者回答我们如果现在突然您意外得到一周的假期,您会用它来干什么?)

工作之外,我喜欢听广播,这是从小养成的爱好。现在主要听喜马拉雅上的小说,一边慢走(号称是在锻炼身体,减肥),一边听着小说,很放松和减压。如果有一周的假期,正好家人也有空,我们会去一个陌生的城市住上一个星期,“逛吃逛吃”。

10.就您目前对您领域的了解,还有哪些瓶颈没有解决,希望您可以提出瓶颈的问题?

激发态过渡金属催化(特别是不对称催化)的研究才刚刚开始。该催化模式中无需外加光催化剂,过渡金属既作为吸收可见光的物种,也参与化学键的形成或者断裂。由于激发态的过渡金属与底物发生内层电子转移,有别于传统的光催化和基态的过渡金属催化,为开发新颖的有机反应提供了可能。有三个问题有待解决:1)真正的吸收可见光的物种确认;2)不对称催化体系的建立;3)反应机理的深入理解。

11.下一次您推荐我们采访谁。(此问题回答仅限中国的化学家以及在海外的华人化学家)。

南京大学 朱少林教授

笔者后记

打开俞老师课题组主页,首先映入眼帘的是爱化学,享受化学的一副图片。只有找到自己的兴趣,然后爱上他,才会达到享受,这或许也是俞老师一直从事化学相关领域工作的动力。在我拜托俞老师写专访的时候,正值毕业季,想到俞老师会很忙,没有空回复我。但是俞老师很快就回复我,用了一周时间完成了专访的问题。之前虽然去过南京大学好几次,还是没有见过俞老师。从邮件来往,可以看出俞老师做事认真,有条不紊,和蔼。希望有机会在日后的学术会议上,能有机会和俞老师交流学术问题。最后,祝愿俞老师可以借助可见光和过渡金属,来揭开自由基这位美少女的面纱的路上走得更远。

俞老师课题组主页(图来自俞老师课题组主页)

俞寿云教授课题组全家福(2020)(图来自俞老师课题组主页)

俞寿云教授简历:

1997-2001 南京大学,学士

2001-2006 上海有机化学研究所,博士(导师 马大为 院士);

2006-2007 上海有机化学研究所,助理研究员

2007-2010 宾夕法尼亚大学(University of Pennsylvania),博士后(work with Prof. Jeffrey W. Bode)

2010-2010 上海有机化学研究所,副研究员

2010-2015 南京大学,副教授,课题组长,博士生导师

2016-     南京大学,教授

荣誉与奖励

Thieme Chemistry Journals Award, 2012.

Outstanding Young Faculty, Nanjing University, 2010.

National Natural Science Award, 2nd Class, 2007 (4th author).

Roche Creative Chemistry Award, 2006.

Shanghai Science and Technology Progress Award, 1st Class, 2005 (4th author).

相关链接:

俞寿云教授课题组主页:https://hysz.nju.edu.cn/yusy/

南京大学俞寿云教授课题组:可见光促进氮自由基的产生以及在烯烃官能团化中的应用

南京大学俞寿云教授课题组:可见光促进氮自由基在远程C(sp3)-H官能团化方面的应用

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