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        李亞紅:“化學(xué)”人生

        2015-03-02 03:22:44武光磊
        科學(xué)中國(guó)人 2015年34期
        關(guān)鍵詞:實(shí)驗(yàn)室化學(xué)

        本刊記者 武光磊

        李亞紅:“化學(xué)”人生

        本刊記者武光磊

        一直夢(mèng)想著能夠在化學(xué)領(lǐng)域有更多新發(fā)現(xiàn)的李亞紅,在大多數(shù)人眼里是標(biāo)準(zhǔn)的“科學(xué)家”:蘭大博士畢業(yè),曾遠(yuǎn)赴英國(guó)牛津大學(xué)、美國(guó)密西根州立大學(xué)、英國(guó)曼徹斯特大學(xué)做博士后研究。領(lǐng)略過(guò)國(guó)際前沿科研理念的她,入選中國(guó)科學(xué)院“百人計(jì)劃”,來(lái)到蘇州大學(xué)繼續(xù)化學(xué)領(lǐng)域的研究。而事實(shí)上,李亞紅的人生還遠(yuǎn)不止這些……

        離不開(kāi)的實(shí)驗(yàn)室

        自從決定從事化學(xué)領(lǐng)域的研究以來(lái),李亞紅就與實(shí)驗(yàn)室結(jié)下了不解之緣。20多年來(lái),她把自己最美好的年華都奉獻(xiàn)給了實(shí)驗(yàn)室。

        不同元素相互組合所產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)向來(lái)是神奇的、未知的。在一間不大不小的實(shí)驗(yàn)室里,李亞紅用大大小小的實(shí)驗(yàn)證明著自己大膽的猜想,又用實(shí)驗(yàn)結(jié)果否定之前的猜想,無(wú)數(shù)這樣的經(jīng)歷并沒(méi)有消磨她對(duì)化學(xué)的執(zhí)著與熱情?,F(xiàn)如今,新化合物的不斷合成證明了曾經(jīng)無(wú)數(shù)次的實(shí)驗(yàn),努力與堅(jiān)持,都是值得的。

        歷經(jīng)無(wú)數(shù)次的嘗試,李亞紅終于合成了7個(gè)含有Ti=N-NR1R2鍵的化合物,這類化合物的晶體結(jié)構(gòu)從未見(jiàn)文獻(xiàn)報(bào)道。其首次合成,給劍橋晶體數(shù)據(jù)庫(kù)中增加了含Ti=N-NR1R2鍵的化合物的晶體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。同時(shí),她證明了炔烴的氫肼化反應(yīng)的機(jī)理是通過(guò)先形成Ti=N-NR1R2,然后再進(jìn)行2+2環(huán)加成的機(jī)理,結(jié)束了10多年來(lái)對(duì)氫肼化反應(yīng)機(jī)理的討論。

        研究成果發(fā)展了一種以金屬離子為模板,只用一種或兩種反應(yīng)起始物,一步合成含有羰基、仲碳、叔碳和季碳的含氮雜環(huán)的新方法。這些雜環(huán)是具有生物活性的天然產(chǎn)物的重要片段。此合成反應(yīng)有較寬的底物適應(yīng)范圍,使含多種雜原子的大環(huán)分子的合成變得簡(jiǎn)單、高效、可控,提供了一種新的合成C-C鍵的方法,發(fā)展了一種以芳基甲醚為底物的胺化反應(yīng)。在此反應(yīng)中,以胺為導(dǎo)向基團(tuán),以Ti(NR2)4為反應(yīng)媒介和反應(yīng)原料,可以在室溫下合成芳香胺。該反應(yīng)對(duì)芳基甲醚有廣泛的官能團(tuán)普適性。除Ti(NMe2)4外,Ti(NE2)4和Ti(HNPh)4也可以作為氮源來(lái)實(shí)施芳基甲醚的胺化反應(yīng)。

        她已在J.Am.Chem.Soc.,Inorg. Chem.,Organometallics,Org.Lett., CrystEngComm等國(guó)際知名期刊上發(fā)表論文100多篇,其中,多篇論文被選為封面論文。2011年獲教育部高等學(xué)??茖W(xué)研究?jī)?yōu)秀成果獎(jiǎng)(自然科學(xué))二等獎(jiǎng)。她本人也入選江蘇省青藍(lán)工程、“333工程”和六大人才高峰等人才計(jì)劃。

        在這間不大不小的實(shí)驗(yàn)室里,誕生了無(wú)數(shù)新的化合物。李亞紅把整個(gè)青春都奉獻(xiàn)給了實(shí)驗(yàn)室,而實(shí)驗(yàn)室也成就了如今的李亞紅。

        向化學(xué)權(quán)威說(shuō)“不”

        “實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”,對(duì)于李亞紅來(lái)說(shuō),能經(jīng)得起“考驗(yàn)”的才是真正的科學(xué)。在實(shí)驗(yàn)室中,猜想、質(zhì)疑、否定是常有的,當(dāng)有新發(fā)現(xiàn)時(shí),她會(huì)欣喜若狂;但當(dāng)發(fā)現(xiàn)研究漏洞時(shí),她也能勇敢地向化學(xué)權(quán)威說(shuō)“不”。

        金催化的溴代連二烯酮成環(huán)異構(gòu)化反應(yīng)自2005年被報(bào)道以來(lái)就受到廣泛關(guān)注,科學(xué)家普遍認(rèn)為該反應(yīng)開(kāi)了由金催化劑的氧化態(tài)控制反應(yīng)選擇性的先河。

        然而,李亞紅及其科研團(tuán)隊(duì)通過(guò)密度泛函理論計(jì)算,輔助于實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,證明了該反應(yīng)過(guò)程的區(qū)域選擇性是由配體控制的,而不是先前普遍接受的由氧化態(tài)控制的假設(shè)。與此同時(shí),李亞紅還帶領(lǐng)科研團(tuán)隊(duì)利用計(jì)算和實(shí)驗(yàn)討論了不同氧化態(tài)的金催化劑、各種常用配體以及反應(yīng)中微量水對(duì)氫轉(zhuǎn)移過(guò)程的影響。

        這些研究結(jié)果為一系列Л酸金屬催化的連二烯和炔基化合物的成環(huán)異構(gòu)化反應(yīng)提供了新的機(jī)理方面的認(rèn)識(shí),曾被報(bào)道在J. Am. Chem. Soc.上,國(guó)內(nèi)的《有機(jī)化學(xué)》雜志將此論文作為亮點(diǎn)論文介紹,國(guó)外論文評(píng)審人認(rèn)為李亞紅的研究是一個(gè)激動(dòng)人心的重要發(fā)現(xiàn),對(duì)未來(lái)金催化的環(huán)加成反應(yīng)有很重要的指導(dǎo)作用。

        在李亞紅的化學(xué)人生中,有質(zhì)疑、有猜想、有驗(yàn)證、有否定,更有新的發(fā)現(xiàn),既然選擇了化學(xué)這樣精彩的人生,她便只顧風(fēng)雨兼程。

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